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    化学反应速率.化学平衡及图象分析※(包括电离平衡.水解平衡移动的方向判定和溶液中离子浓度的变化) 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    面对全球近期的气候异常，环境问题再次成为焦点。化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等气体已成为大气污染的主要因素。
    (1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：
    CO＋HbO2O2＋HbCO 实验表明，c(HbCO)即使只有c(HbO2)的1/50，也可造成人的智力损伤。已知t℃时上述反应的平衡常数K＝200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol/L，若使c(HbCO)小于c(HbO2)的1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过________mol/L。
    (2)汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”。已知反应
    2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝-113 kJ/mol
    ①实验发现该反应在100℃～400℃的温度范围内，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的3倍，在400℃～450℃时，温度每升高10℃，反应速率却约为原来的10倍，而温度高于450℃时，温度每升高10℃，反应速率又约为原来的3倍。若其他反应条件不变，试分析造成这种现象的可能原因是____________________。
    ②为了模拟催化转化器的工作原理，在T℃时，将2 mol NO与1 mol CO充入1 L反应容器中，反应过程中
    NO(g)、CO(g)、N2(g)的物质的量浓度变化如图所示，则反应进行到15 min时，NO的平均反应速率为_______________。
    ③写出该反应的化学平衡常数表达式K＝__________；如温度升高时，K值______(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，增大压强时，K值________________。
    ④请在图中画出20～30 min内NO、CO浓度发生变化的曲线，引起该变化的条件可能是______(填字母)。
    a．加入催化剂 b．降低温度 c．缩小容器体积 d．增加CO2的物质的量
    ⑤当25 min达到平衡后，若保持体系温度、容积不变，再向容器中充入NO、N2气体各1 mol，平衡将________移动(填“向左”、“向右”或“不”)。

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    据图回答下列问题：

    Ⅰ、（1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是______________________
    负极反应式为：_________________________________________________。
    （2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al)，总反应化学方程式为
    ______________________________________________________________。
    Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其正极的电极反应式为                              
    Ⅲ、（1）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇： CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。
    分析该反应并回答下列问题：下列各项中，不能够说明该反应已达到平衡的是________(填序号)。
    a．恒温、恒容条件下，混合气体的平均相对分子质量不变
    b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
    c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
    d．一定条件下，单位时间内消耗2 mol H2，同时生成1 mol CH3OH
    （2）2009年10月，中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

    ①该电池工作时，b口通入的物质为________________，
    c口通入的物质为________________。
    ②该电池负极的电极反应式为：_______          
    ③工作一段时间后，当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时，
    有______________NA个电子转移。

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    （2011?天河区一模）如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，已受到各国的普遍重视．
    （1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），△H=-49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
    0.45
    0.45
    mol/（L?min）．
    ②该反应的平衡常数表达式为
    k=
    c(CH3OH)c(H2O)
    c(CO2)c3(H2)
    k=
    c(CH3OH)c(H2O)
    c(CO2)c3(H2)
    ．
    ③其它条件不变，下列措施中能使
    n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
    BC
    BC
    ．
    A．升高温度                          B．再充入1mol CO2和3mol H2
    C．将H2O（g）从体系中分离              D．充入He（g），使体系压强增大
    （2）CO2是典型的酸性氧化物，能转化为其它物质．
    ①利用CO2可制得纯碱，纯碱溶液PH
    大于
    大于
    7（填大于、等于、小于）；原因是（用离子反应方程式表示）
    CO32-+H2OHCO3-+OH-
    CO32-+H2OHCO3-+OH-
    ．
    ②一定温度下，在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，观察到的现象是
    有沉淀析出
    有沉淀析出
    ；产生此现象的原因是
    饱和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移动
    饱和碳酸溶液中存在CaCO3（ag）Ca2+（aq）+CO32-（aq），加入在碳酸钙饱和溶液中滴加饱和碳酸钠溶液，溶液中c（CO32-）增大，平衡向逆方向移动
    ．
    （3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离除去CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2　，CO可用作燃料．已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为：
    CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
    CO2+2e-+H2O=CO+2OH-
    ．

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    （1）M由两种短周期元素组成，每个M分子含有18个电子，其分子球棍模型如图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图：               。

    （2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5，加入氯水，振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                                （用离子方程式表示）。

    （3）在常温常压和光照条件下，N2在催化剂（TiO2）表面与H2O反应，生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ，达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为                      。

    T/K

    303

    313

    323

    NH3生成量/（10—1mol）

    4.3

    5.9

    6.0

     

    （4）在溶液中，一定浓度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固体，反应如下：

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

    写出上述反应的平衡常数表达式                                           

    某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况，设计如下两组实验

    实验①

    等体积1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合

    生成白色沉淀

    实验②

    等体积0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合

    无现象

     

    请分析实验①、②产生不同现象的原因：                                       。

    （5）在室温下，化学反应I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：

    实验编号

    I—的初始浓度

    (mol·L—1)

    ClO—的初始浓度

    (mol·L—1)

    OH—的初始浓度

    (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

     

    已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（温度一定时，k为常数）。

    ①设计实验2和实验4的目的是                             ；

    ②若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v=                  。

     

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    （1）M由两种短周期元素组成，每个M分子含有18个电子，其分子球棍模型如图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图：              。

    （2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5，加入氯水，振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                               （用离子方程式表示）。
    （3）在常温常压和光照条件下，N2在催化剂（TiO2）表面与H2O反应，生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ，达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为                     。

    T/K
    		303
    		313
    		323
    NH3生成量/（10—1mol）
    		4.3
    		5.9
    		6.0
     
    （4）在溶液中，一定浓度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固体，反应如下：
    2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)
    写出上述反应的平衡常数表达式                                          
    某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况，设计如下两组实验
    实验①
    		等体积1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合
    		生成白色沉淀
    实验②
    		等体积0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合
    		无现象
     
    请分析实验①、②产生不同现象的原因：                                      。
    （5）在室温下，化学反应I—(aq)+ ClO—(aq)=IO—(aq) + Cl—(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
    实验编号
    		I—的初始浓度
    (mol·L—1)
    		ClO—的初始浓度
    (mol·L—1)
    		OH—的初始浓度
    (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
     
    已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=" k" [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c（温度一定时，k为常数）。
    ①设计实验2和实验4的目的是                            ；
    ②若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v=                 。

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