《专题 化学反应原理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题 化学反应原理试题.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【反应原理】1. 二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应。甲醇合成反应:() CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1=-90.1 kJmol-1() CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0 kJmol-1水煤气变换反应:() CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H3=-41.1 kJmol-1二甲醚合成反应:() 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H4=-24.5 kJmol-1回答下列问题:(1) 分析二甲醚合
2、成反应()对于CO转化率的影响:。(2) 由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响:。(3) 有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。(4) 二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg-1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应式为 。1 mol二甲醚分子经过电化学氧化，转移电子的物质的量为。2. 研究NO2、SO2、CO等大气污
3、染气体的测量及处理具有重要意义。(1) I2O5可使H2S、CO、HCl等被氧化，常用于定量测定CO的含量。已知:2I2(s)+5O2(g)2I2O5(s)H=-75.56 kJmol-12CO(g)+O2(g)2CO2(g) H=-566.0 kJmol-1写出CO(g)与I2O5(s)反应生成I2(s)和CO2(g)的热化学方程式:。(2) 一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为12的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。A. 体系压强保持不变 B. 混合气体的颜色保持不变C. SO3和NO的体积比保持不变 D.
4、 每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为16，则平衡常数K=。 (3) 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为(写出一种即可)。 (4) 右图是一种碳酸盐燃料电池(MCFC)，以水煤气(CO、H2)为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出B极的电极反应式:。 (5) 工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物为例)。已知:NO不能与Na2CO3溶液
5、反应。NO+NO2+Na2CO32NaNO2+CO22NO2+Na2CO3NaNO2+NaNO3+CO2用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物，每产生 22.4 L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO2的体积比为 。 用Na2CO3溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是。3. “氢能”将是未来最理想的新能源。(1) 实验测得，1g H2(g)燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为。(2) 某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤:CaBr2+H2OCaO+2HBr2HBr+HgHgBr
6、2+H2HgBr2+2HgO2Hg+O2请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤的化学方程式: 。根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点是 。(3) 氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H”、“”或“=”)1。850时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2 和x mol H2，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。(4) 工业生产中，常用氢氧化钠溶液吸收排放废气中的二氧化硫，并将吸收产物电解，可以产生氢气、硫酸等物质，装置如图1所示。该电解过程中阳极
7、的电极反应式为。图1图2碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的排放量与空燃比的关系(5) 一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物是汽车尾气的主要成分。已知空燃比(空气、燃料体积之比)与尾气中各成分排放量关系如图2所示，B物质的名称是。4. 甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。(1) 工业生产甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-90.8 kJmol-1。已知:2H2(g)+O2(g)2H2O (l)H2=-571.6 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g) H3=-241.8 kJmol-1H2的燃烧热为kJmol-1。C
8、H3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)的反应热H=。若在恒温恒容的容器内进行反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有(填字母)。A. CO百分含量保持不变B. 容器中H2浓度与CO浓度相等C. 容器中混合气体的密度保持不变D. CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等(2) 工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)，此反应能自发进行的原因是。 甲醇部分氧化法。在一定温度下，以Ag/CeO2ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质
9、越多)影响关系如右图所示。则当=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应的化学方程式为;在制备H2时最好控制=。(3) 在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为。5. 在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)相互反应生成无毒害物质，减少汽车尾气污染。(1) N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5 kJmol-12C(s)+O2(g)2CO(g) H=-221.0 kJmol-1C(s)+O2(g)CO2(g) H=-393.5 kJmol-1 写出NO(g)与CO(g)反应的热化学方程式:。(2) 某研究性学习小组在技术人员的指导下，
10、在某温度时按下列流程探究催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:汽车尾气尾气分析仪催化反应器尾气分析仪时间/s012345c(NO)/10-4molL-110.04.502.501.501.001.00c(CO)/10-3molL-13.603.052.852.752.702.70前2s内的平均反应速率v(N2)=。该温度下，反应的平衡常数K=。对于该可逆反应，下列叙述正确的是(填字母)。A. 该反应在一定条件下能自发进行B. 该反应能有效减少有害气体的排放C. 该反应一旦发生将在很短的时间内完成D. 该反应达到平衡时CO、NO的转化率相等 (3) CO分析仪以
11、燃料电池为工作原理，其装置如右图所示，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列叙述错误的是(填字母)。A. 负极的电极反应式为CO+O2-2e-CO2B. 工作时O2-在固体介质中由电极a流向电极bC. 工作时电子由电极a通过电流计流向电极bD. 电流计中显示的电流越大，汽车尾气中CO的含量越高6. 镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业，金属镁的制备方法主要有:电解无水氯化镁法碳或碳化钙热还原法皮江法已知:MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g) H=+642kJmol-1MgO(s)+C(s)CO(g)+Mg(g) H=+641.5kJm
12、ol-1CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g) H=+464.0kJmol-1(1) 写出MgO(s)与CaC2(s)作用生成Mg(g)、CaO(s)、C(s)的热化学方程式:。(2) 碳化钙还原氧化镁的文献资料如下表:还原温度/恒温时间/h还原率/%1.111102.0651.111502.0801.111502.5851.210002.0331.211502.0841.211502.5881.311502.0861.311502.088实际生产中只采取恒温2h，其主要原因是;采用 配比为1.2，而不是1.3，其主要原因是。(3) 用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温
13、度下，原料会形成Mg(OH)Cl，并发生电离反应:Mg(OH)ClMg(OH)+Cl-。电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应式为。实验室由MgCl26H2O制取无水氯化镁可采用的方法是。(4) 我国目前生产金属镁主要用皮江法生产，其原料为白云石(MgCO3CaCO3)的煅烧产物和硅铁(含75%Si)。其生产原理如下:2CaO+2MgO(s)+Si(s)2Mg(g)+Ca2SiO4(s)采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是。(5) 镁/间二硝基苯电池的装置如右图所示，电池工作时镁转变为氢氧化镁，间二硝基苯则转变为间二苯胺。该电池正极的电极反应式为。7. 氨、肼(N2H4)和叠氮酸都是氮元素
