浙江选考化学选考复习专题第题化学反应原理.pdf

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130.30.化学反应原理化学反应原理1（一一）以四甲基氯化铵（CH3）4NCl水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵（CH3）4NOH，装置如图1所示。

（1）收集到（CH3）4NOH的区域是（填a、b、c或d）。

（2）写出电池总反应。

（二二）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：

CH3COOH（l）C2H5OH（l）CH3COOC2H5（l）H2O（l）H2.7kJmol1已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：

纯物质沸点/恒沸混合物（质量分数）沸点/乙醇78.3乙酸乙酯（0.92）+水（0.08）70.4乙酸117.9乙酸乙酯（0.69）+乙醇（0.31）71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯（0.83）+乙醇（0.08）+水（0.09）70.2请完成：

（1）关于该反应，下列说法不合理的是。

A反应体系中硫酸有催化作用B因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的S等于零C因为反应的H接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大D因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计

（2）一定温度下该反应的平衡常数K4.0。

若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y；若乙酸和乙醇的物质的量之比为n:

1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图（计算时不计副反应）。

（3）工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110左右发生酯化反应并回流，直到塔顶温度达到7071，开始从塔顶出料。

控制乙酸过量的作用有。

（4）近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：

2C2H5OH（g）CH3COOC2H5（g）2H2（g）在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图3所示。

关于该方法，下列推测合理的是。

A反应温度不宜超过300B增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率C在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物D提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键22（一一）十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘（C10H18）四氢萘（C10H12）萘（C10H8）”的脱氢过程释放氢气。

已知：

C10H18（l）C10H12（l）3H2（g）H1,C10H12（l）C10H8（l）2H2（g）H2H1H20；C10H18C10H12的活化能为Ea1，C10H12C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192；在192，液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9。

请回答：

（1）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是。

A高温高压B低温低压C高温低压D低温高压

（2）研究表明，将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理由是。

（3）温度335，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘（1.00mol）催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间变化关系，如图1所示。

40.10.20.30.40.5产产率率x时时间间/h26810121416图图11（8,0.374）（8,0.027）x1（C10H12）x2（C10H8）0在8h时，反应体系内氢气的量为mol（忽略其他副反应）。

x1显著低于x2的原因是。

在图2中绘制“C10H18C10H12C10H8”的“能量反应过程”示意图。

（二二）科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOHKOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250和常压下可实现电化学合成氨。

阴极区发生的变化可视为按两步进行，请补充完整。

电极反应式：

和2Fe3H2ON22NH3Fe2O3。

3以氧化铝为原料，通过碳热还原法可合成氮化铝（AlN）；通过电解法可制取铝。

电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。

请回答：

（1）已知：

2Al2O3（s）=4Al（g）3O2（g）H13351kJmol12C（s）O2（g）=2CO（g）H2221kJmol12Al（g）N2（g）=2AlN（s）H3318kJmol1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是，该反应自发进行的条件。

（2）在常压、Ru/TiO2催化下，CO2和H2混和气体（体积比14，总物质的量amol）进行反应，测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示（选择性：

转化的CO2中生成CH4或3CO的百分比）。

反应.CO2（g）4H2（g）CH4（g）2H2O（g）H4，反应.CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H5下列说法不正确的是。

AH4小于零B温度可影响产物的选择性CCO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D其他条件不变，将CO2和H2的初始体积比改变为13，可提高CO2平衡转化率350时，反应在t1时刻达到平衡，平衡时容器体积为VL，该温度下反应的平衡常数为（用a、V表示）350下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。

画出400下0t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。

（3）据文献报道，CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是。

4氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。

（1）已知：

900K时，4HCl（g）+O2（g）2Cl2（g）+2H2O（g），反应自发。

该反应是放热还是吸热，判断并说明理由。

900K时，体积比为4：

l的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应，HCl的平衡转化率（HCl）随压强（P）变化曲线如图。

保持其他条件不变，升温到TK（假定反应历程不变），请画出压强在1.5l054.5105Pa范围内，HCl的平衡转化率（HCl）随压强（P）变化曲线示意图。

（2）已知：

Cl2（g）+2NaOH（aq）=NaCl（aq）+NaClO（aq）+H2O（l）Hl=102kJmol13Cl2（g）+6NaOH（aq）=5NaCl（aq）+NaClO3（aq）+3H2O

（1）H2=422kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式:

。

用过量的冷NaOH溶液吸收氯气，制得NaClO溶液（不含NaClO3），此时ClO的浓度为c0molL1；加热时NaClO转化为NaClO3，测得t时刻溶液中ClO浓度为ctmolL1，写出该时刻溶液中Cl浓度的表达式；c（Cl）=molL-1（用c0、ct表示）。

有研究表明，生成NaClO3的反应分两步进行：

I.2ClO=ClO2+ClII.ClO2+ClO=ClO3+Cl常温下，反应II能快速进行，但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3，试用碰撞理论解释其原因：

。

（3）电解NaClO3水溶液可制备NaClO4。

在电解过程中由于阴极上吸附氢气，会使电解电压升高，电解效率下降。

为抑制氢气的产生，可选择合适的物质（不引入杂质），写出该电解的总化学方程式。

45氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。

（1）以Fe为催化剂，0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气，20min后达到平衡，氮气的物质的量为0.3mol。

在第25min时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至2L并保持恒容，体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%。

请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线。

该反应体系未达到平衡时，催化剂对逆反应速率的影响是（填增大、减少或不变）。

（2）N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过NH3和NaClO反应制得，写出该制备反应的化学方程式。

N2H4的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K11.0106，则0.01molL1N2H4水溶液的pH等于（忽略N2H4的二级电离和H2O的电离）。

已知298K和101kPa条件下：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H1,2H2（g）+O2（g）2H2O（l）H2,2H2（g）+O2（g）2H2O（g）H3,4NH3（g）+O2（g）2N2H4（l）+2H2O（l）H4则N2H4（l）的标准燃烧热H。

（3）科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺（如虚框所示），在较高的操作压力下，提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量，能制备出高浓度的硝酸。

实际操作中，应控制N2O4/H2O质量比高于5.11，对此请给出合理解释。

6由某精矿石（MCO3ZCO3）可以制备单质M，制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇，取该矿石样品1.84g，高温灼烧至恒重，得到0.96g仅含两种金属氧化物的固体，其中m（M）m（Z）35，请回答：

（1）该矿石的化学式为。

（2）以该矿石灼烧后的固体产物为原料，真空高温条件下用单质硅还原，仅得到单质M和一种含氧酸盐（只含Z、Si和O元素，且Z和Si的物质的量之比为21）。

写出该反应的化学方程式。

单质M还可以通过电解熔融MCl2得到。

不能用电解MCl2溶液的方法制备M的理由是。

（3）一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：

反应1：

CO2（g）H2（g）CO（g）H2O（g）H1反应2：

CO（g）2H2（g）CH3OH（g）H2反应3：

CO2（g）3H2（g）CH3OH（g）H2O（g）H35其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。

则H2H3（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是。

（4）在温度T1时，使体积比为31的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。

T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图2所示；不改变其他条件，假定t时刻迅速降温到T2，一段时间后体系重新达到平衡。

试在图2中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。

7

（1）氮化铝（AlN）是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料，可在温度高于1500时，通过碳热还原法制得。

实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：

Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X（X中Al与O的质量比为6.75:

2）；在碳存在下，X与N2反应生成AlN。

请回答：

（1）X的化学式为。

（2）碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为：

Al2O3（s）+3C（s）+N2（g）2AlN（s）+3CO（g）在温度、容积恒定的反应体系中，CO浓度随时间的变化关系如下图曲线甲所示。

下列说法不正确的是。

A从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率Bc点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C在不同时刻都存在关系：

v（N2）=3v（CO）D维持温度、容积不变，若减少N2的物质的量进行反应，曲线甲将转变为曲线乙该反应在高温下自发进行，则随着温度升高，反应物Al2O3的平衡转化率将，（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是。

一定温度下，在压强为p的反应体系中，平衡时N2的转化率为，CO的物质的量浓度为c；若温度不变，反应体系的压强减小为0.5p，则N2的平衡转化率将（填“”），平衡时CO的物质的量浓度。

A小于0.5cB大于0.5c，小于cC等于cD大于c（3）在氮化铝中加入氢氧化钠溶液，加热，吸收产生的氨气，进一步通过酸碱滴定法可以测定氮化铝产品中氮的含量。

写出上述过程中氮化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式。

82016杭州G20峰会期间，中美两国共同交存参加巴黎协定法律文书，展示了应对全球性问题的雄心和决心。

其中燃煤、汽车、工业尾气排放等途径产生的CO、NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。

请根据题目提供信息回答相关问题。

已知：

N2（g）+O2（g）2NO（g）H=+180.5kJmol-12C（s）+O2（g）2CO（g）H=-221.0kJmol-1C（s）+O2（g）CO2（g）H=-393.5kJmol-1

（1）汽车尾气转化器中发生的反应为：

2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g），此反应的H=；

（2）汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想选择合适的催化剂按下列反应除去CO:

2CO（g）2C（s）+O2（g），6则该反应能否自发进行并说明理由：

。

已知：

用NH3催化还原NOx时包含以下反应。

反应：

4NH3（g）+6NO（g）5N2（g）+6H2O（l）H10反应：

2NO（g）+O2（g）2NO2（g）H30（3）为探究温度及不同催化剂对反应的影响，分别在不同温度、不同催化剂下，保持其它初始条件不变重复实验，在相同时间内测得N2浓度变化情况如右图所示。

下列说法正确的是。

A在催化剂甲的作用下反应的平衡常数比催化剂乙时大B反应在N点达到平衡，此后N2浓度减小的原因可能是温度升高，平衡向左移动CM点后N2浓度减小的原因可能是温度升高发生了副反应DM点后N2浓度减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了（4）右图中虚线为反应在使用催化剂条件下，起始O2、NO投料比和NO平衡转化率的关系图。

当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下，起始O2、NO投料比和NO平衡转化率的关系示意图。

（5）由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如下图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y，请写出石墨极的电极反应式：

。

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4932684402群：

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696892898】730.30.化学反应原理化学反应原理参考答案：

参考答案：

1（一一）

（1）d

（2）2（CH3）4NCl2H2O通电2（CH3）4NOHH2Cl2（二二）

（1）BC

（2）0.67（或67%）（3）提高乙醇转化率；提高反应温度，从而加快反应速率；有利于后续产物分离（4）ACD2（一一）

（1）C

（2）温度升高，加快反应速率；温度升高使平衡正移的作用大于压强增大使平衡逆移的作用。

（3）1.95催化剂显著降低了C10H12C10H8的活化能，反应生成的C10H12快速转化为C10H8。

作图：

（二二）Fe2O36e3H2O2Fe6OH【浙江学考【浙江学考选考墙选考墙收集整理收集整理】【1群：

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696892898】3

（1）Al2O3（s）3C（s）N2（g）=2AlN（s）3CO（g）H1026kJmol1高温

（2）CD625V2a2（3）CO26H2O8e=CH48OH4

（1）放热反应，S0，根据盖斯定律又得H3H1H2，所以H20，S0（3）CD（4）画图实线与虚线重合（5）O24e2N2O5=4NO3