化學(xué)反應(yīng)速率.化學(xué)平衡及圖象分析※(包括電離平衡.水解平衡移動的方向判定和溶液中離子濃度的變化) 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

面對全球近期的氣候異常，環(huán)境問題再次成為焦點。化工廠以及汽車尾氣排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等氣體已成為大氣污染的主要因素。
(1)CO中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白，反應(yīng)方程式可表示為：
CO＋HbO2O2＋HbCO 實驗表明，c(HbCO)即使只有c(HbO2)的1/50，也可造成人的智力損傷。已知t℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝200，吸入肺部O2的濃度約為1.0×10-2 mol/L，若使c(HbCO)小于c(HbO2)的1/50，則吸入肺部CO的濃度不能超過________mol/L。
(2)汽車尾氣治理的方法之一是在汽車的排氣管上安裝一個“催化轉(zhuǎn)化器”。已知反應(yīng)
2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝-113 kJ/mol
①實驗發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)在100℃～400℃的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率卻約為原來的3倍，在400℃～450℃時，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率卻約為原來的10倍，而溫度高于450℃時，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率又約為原來的3倍。若其他反應(yīng)條件不變，試分析造成這種現(xiàn)象的可能原因是____________________。
②為了模擬催化轉(zhuǎn)化器的工作原理，在T℃時，將2 mol NO與1 mol CO充入1 L反應(yīng)容器中，反應(yīng)過程中
NO(g)、CO(g)、N2(g)的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示，則反應(yīng)進行到15 min時，NO的平均反應(yīng)速率為_______________。
③寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K＝__________；如溫度升高時，K值______(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，增大壓強時，K值________________。
④請在圖中畫出20～30 min內(nèi)NO、CO濃度發(fā)生變化的曲線，引起該變化的條件可能是______(填字母)。
a．加入催化劑 b．降低溫度 c．縮小容器體積 d．增加CO2的物質(zhì)的量
⑤當(dāng)25 min達到平衡后，若保持體系溫度、容積不變，再向容器中充入NO、N2氣體各1 mol，平衡將________移動(填“向左”、“向右”或“不”)。

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據(jù)圖回答下列問題：

Ⅰ、（1)若燒杯中溶液為稀硫酸，則觀察到的現(xiàn)象是______________________
負(fù)極反應(yīng)式為：_________________________________________________。
（2）若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液，則負(fù)極為________(填Mg或Al)，總反應(yīng)化學(xué)方程式為
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其正極的電極反應(yīng)式為                              
Ⅲ、（1）甲醇是一種可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景，工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
分析該反應(yīng)并回答下列問題：下列各項中，不能夠說明該反應(yīng)已達到平衡的是________(填序號)。
a．恒溫、恒容條件下，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
b．一定條件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定條件下，CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d．一定條件下，單位時間內(nèi)消耗2 mol H2，同時生成1 mol CH3OH
（2）2009年10月，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破，組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。

①該電池工作時，b口通入的物質(zhì)為________________，
c口通入的物質(zhì)為________________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：_______          
③工作一段時間后，當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時，
有______________NA個電子轉(zhuǎn)移。

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（2011?天河區(qū)一模）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，已受到各國的普遍重視．
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇．為探究反應(yīng)原理，現(xiàn)進行如下實驗，在體積為1L的密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H=-49.0kJ/mol測得CO2和CH3OH（g）的濃度隨時間變化如圖所示．
①從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v（H2）=
0.45
0.45
mol/（L?min）．
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
③其它條件不變，下列措施中能使
n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
BC
BC
．
A．升高溫度                          B．再充入1mol CO2和3mol H2
C．將H2O（g）從體系中分離              D．充入He（g），使體系壓強增大
（2）CO2是典型的酸性氧化物，能轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)．
①利用CO2可制得純堿，純堿溶液PH
大于
大于
7（填大于、等于、小于）；原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）
CO32-+H2OHCO3-+OH-
CO32-+H2OHCO3-+OH-
．
②一定溫度下，在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，觀察到的現(xiàn)象是
有沉淀析出
有沉淀析出
；產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是
飽和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移動
飽和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸鈣飽和溶液中滴加飽和碳酸鈉溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移動
．
（3）在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅要求分離除去CO2，還要求提供充足的O2．某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化：2CO2=2CO+O2　，CO可用作燃料．已知該反應(yīng)的陽極反應(yīng)為：4OH--4e-=O2↑+2H2O則陰極反應(yīng)式為：
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
．

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（1）M由兩種短周期元素組成，每個M分子含有18個電子，其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質(zhì)量為32g/mol。畫出編號為2的原子結(jié)構(gòu)示意圖：               。

（2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5，加入氯水，振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                                （用離子方程式表示）。

（3）在常溫常壓和光照條件下，N2在催化劑（TiO2）表面與H2O反應(yīng)，生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ，達到平衡后此反應(yīng)NH3生成量與溫度的實驗數(shù)據(jù)如下表。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                      。

T/K

303

313

323

NH3生成量/（10—1mol）

4.3

5.9

6.0

 

（4）在溶液中，一定濃度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固體，反應(yīng)如下：

2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)

寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式                                           

某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Mg2+與NH3·H2O反應(yīng)形成沉淀的情況，設(shè)計如下兩組實驗

實驗①

等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合

生成白色沉淀

實驗②

等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合

無現(xiàn)象

 

請分析實驗①、②產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因：                                       。

（5）在室溫下，化學(xué)反應(yīng)I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反應(yīng)物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關(guān)系如下表所示：

實驗編號

I—的初始濃度

(mol·L—1)

ClO—的初始濃度

(mol·L—1)

OH—的初始濃度

(mol·L—1)

初始速率v

(mol·L—1· s—1)

1

2 × 10—3

1.5 × 10—3

1.00

1.8 × 10—4

2

a

1.5 × 10—3

1.00

3.6 × 10—4

3

2 × 10—3

3 × 10—3

2.00

1.8 × 10—4

4

4 × 10—3

3 × 10—3

1.00

7.2 × 10—4

 

已知表中初始反應(yīng)速率與有關(guān)離子濃度關(guān)系可以表示為v= k [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（溫度一定時，k為常數(shù)）。

①設(shè)計實驗2和實驗4的目的是                             ；

②若實驗編號4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應(yīng)的初始速率v=                  。

 

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（1）M由兩種短周期元素組成，每個M分子含有18個電子，其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質(zhì)量為32g/mol。畫出編號為2的原子結(jié)構(gòu)示意圖：              。

（2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5，加入氯水，振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                               （用離子方程式表示）。
（3）在常溫常壓和光照條件下，N2在催化劑（TiO2）表面與H2O反應(yīng)，生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ，達到平衡后此反應(yīng)NH3生成量與溫度的實驗數(shù)據(jù)如下表。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                     。

T/K
303
313
323
NH3生成量/（10—1mol）
4.3
5.9
6.0
 
（4）在溶液中，一定濃度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固體，反應(yīng)如下：
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)
寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式                                          
某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Mg2+與NH3·H2O反應(yīng)形成沉淀的情況，設(shè)計如下兩組實驗
實驗①
等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合
生成白色沉淀
實驗②
等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合
無現(xiàn)象
 
請分析實驗①、②產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因：                                      。
（5）在室溫下，化學(xué)反應(yīng)I—(aq)+ ClO—(aq)=IO—(aq) + Cl—(aq)的反應(yīng)物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關(guān)系如下表所示：
實驗編號
I—的初始濃度
(mol·L—1)
ClO—的初始濃度
(mol·L—1)
OH—的初始濃度
(mol·L—1)
初始速率v
(mol·L—1· s—1)
1
2 × 10—3
1.5 × 10—3
1.00
1.8 × 10—4
2
a
1.5 × 10—3
1.00
3.6 × 10—4
3
2 × 10—3
3 × 10—3
2.00
1.8 × 10—4
4
4 × 10—3
3 × 10—3
1.00
7.2 × 10—4
 
已知表中初始反應(yīng)速率與有關(guān)離子濃度關(guān)系可以表示為v=" k" [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（溫度一定時，k為常數(shù)）。
①設(shè)計實驗2和實驗4的目的是                            ；
②若實驗編號4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應(yīng)的初始速率v=                 。

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