专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集

上传人:hua****011 文档编号:121712 上传时间:2020-02-22 格式:DOC 页数:21 大小:1.04MB
下载 相关 举报
专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集_第1页
第1页 / 共21页
专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集_第2页
第2页 / 共21页
专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集_第3页
第3页 / 共21页
专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集_第4页
第4页 / 共21页
专题09 平衡移动简答题专练(教师版)备战2020高考化学二轮主观题必刷题集_第5页
第5页 / 共21页
点击查看更多>>
资源描述

1、专题09 平衡移动简答题专练1乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。乙烯气相直接水合反应C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)的与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是: 。(2)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O)n(C2H4)=11)图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为: ,理由是: 气相直接水合法党采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ,压强69MPa,n(H2O)n(C2H4)=061。乙

2、烯的转化率为5。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有: 、 。【答案】(1)污染小,腐蚀性小等;(2)P1 P2 P3 P4;反应分子数减少,相同温度下,压强升高,乙烯转化率提高; 将产物乙醇液化转移去,增加n(H2O):n(C2H4)的比。【解析】 (1)与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是污染小,腐蚀性小等;(2)在相同的温度下由于乙烯是平衡转化率是P1 P2 P3 P4;由方程式C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:P1 P2 P3

3、P4; 若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有改变物质的浓度,如从平衡体系中将产物乙醇分离出去,或增大水蒸气的浓度,改变二者的物质的量的比等等。2三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是_;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有_、_。【答案】及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度

4、)【解析】温度不变,提高三氯氢硅转化率的方法可以是将产物从体系分离(两边物质的量相等,压强不影响平衡)。缩短达到平衡的时间,就是加快反应速率,所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)。3煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:(1)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO42SO32NO3NO2Clc/(molL1)8.351046.871061.5

5、1041.21053.4103由实验结果可知,脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_。【答案】大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高【解析】试题分析:由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是二氧化硫的还原性强,易被氧化。4催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一,研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g) C

6、H3OH(g)+H2O(g) H1=53.7kJmol-1 ICO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2 II某实验室控制CO2和H2初始投料比为12.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:T(K)催化剂CO2转化率(%)甲醇选择性(%)543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6备注Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比(1)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其

7、原因是_。(2)在如图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图_。【答案】表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应I的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响 【解析】(1)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是: 表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应I的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。(2)加入催化剂可以降低反应的活化能。由表中数据可知,Cat.2的催化效率比Cat.1高,所以反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示

8、意图为:。5甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3回答下列问题:(1)反应的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。(2)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)2.60时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”)

9、,其原因是 。图2中的压强由大到小为_,其判断理由是_。【答案】(1);a;反应为放热反应,平衡常数应随温度升高变小;(2)减小;升高温度时,反应为放热反应,平衡向向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低;P3P2P1;相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高【解析】(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则反应的化学平衡常数

10、K的表达式为;由于正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,因此a正确。(2)反应为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又产生CO的量增大;因此最终结果是随温度升高,使CO的转化率降低;相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高,所以图2中的压强由大到小为P3P2P1。6乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:(1)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19),控制反应温度600,

11、并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实_。控制反应温度为600的理由是_。【答案】(3) 正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气起稀释,相当于起减压的效果600时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大【解析】(1)常压下掺混水蒸气起稀释作用,相当于起减压的效果,而该反应正方向气体分子数增加,减压可使平衡正向移动,乙苯的平衡转化率增大。从图像上看

12、出,600时,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高;温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大,综合考虑,应控制温度为600。7在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)100时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。T 100(填“大于”“小于”),判断理由是 。(2)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。【答案

13、】(1)大于;反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高(2)逆反应 对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动【解析】(1)根据题意知,改变反应温度为T后,c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低,即平衡向正反应方向移动,又反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故为温度升高,T大于1000C,答案为:大于;反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高;(2)温度为T时,反应达平衡,将反应容器的体积减小一半,即增大压强,当其他条件不变时,增大压强,平衡向气体物质平衡向气体物质系数减小的方向移动,即向逆反应方向移动,答案为:逆反应 对气体分子数增大的反应,增大

14、压强平衡向逆反应方向移动。8NH3经一系列反应可以得到HNO3,如下图所示。(1)II中,2NO(g)+O22NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如右图)。比较P1、P2的大小关系:_。随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是_。【答案】(1)P1P2;减小;【解析】(1)该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,其他条件不变时,增大压强,平衡向气体物质的量减小的方向移动,即向正反应方向移动,即压强越高,NO的平衡转化率越大,根据图示知,相同温度下,压强P1时NO的转化率P2时NO的转化率,故P1P2;其他条件不变时,升高温度,平衡向着

15、吸热反应方向移动,又根据图示知,相同压强下,随着温度的升高,NO的转化率降低,即升高温度,平衡向逆反应方向移动,故逆反应方向为吸热反应,则正反应方向是放热反应,则随着温度的升高,该反应的平衡常数减小。9NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1 mol N2时,转移的电子数为_mol。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在502

16、50 范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_;当反应温度高于380 时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是_。【答案】 迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大催化剂活性下降;NH3与O2反应生成了NO【解析】(1)NH3与NO2的反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中NH3中-3价的N升至0价,NO2中+4价的N降至0价,生成7molN2转移24mol电子。生成1molN2时转移电子数为mol。因为反应时间相同,所以低温时主要考虑温度和催化剂对化学反应速率

17、的影响;高温时NH3与O2发生催化氧化反应。在50250范围内,NOx的去除率迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大;上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大,温度升高催化剂活性下降。反应温度高于380时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是NH3与O2反应生成了NO,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。10CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:积碳反应CH4(g)=C(s)

18、+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断,催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”),理由是_。【答案】 劣于相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大【解析】(1)根据表中数据可知相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,所以催化剂X劣于Y。11丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢

19、气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_。(2)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_;590之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。【答案】氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大 升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类【解析】(1)因为通入丁烷和氢气,发生,氢气是生成物,随着n(H2)/n(C4H10)

20、增大,相当于增大氢气的量,反应向逆反应方向进行,逆反应速率增加;(2)根据图(c),590之前,温度升高时反应速率加快,生成的丁烯会更多,同时由于反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过590时,由于丁烷高温会裂解生成短链烃类,所以参加反应的丁烷也就相应减少。12丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:C3H6(g)+NH3(g

21、)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H =515 kJ/molC3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H =353 kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是_;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460。低于460时,丙烯腈的产率_(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是_;高于460时,丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选,填标号)A催化剂活性降低 B平衡常数变大C副反应增多 D反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/

22、n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为_,理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。【答案】两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂 不是 该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低 AC 1 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1 【解析】(1)因为两个反应均为放热量大的反应,所以热力学趋势大;该反应为气体分子数增大的放热反应,所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。(2)因为该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低,反应刚开始进行,尚未达到平衡状态,460以

23、前是建立平衡的过程,所以低于460时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率;高于460时,丙烯腈产率降低,A催化剂在一定温度范围内活性较高,若温度过高,活性降低,正确;B平衡常数变大,对产率的影响是提高产率才对,错误;C根据题意,副产物有丙烯醛,副反应增多导致产率下降,正确;D反应活化能的大小不影响平衡,错误;答案选AC。(3)根据图像可知,当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态,而空气中氧气约占2

24、0%,所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。13用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,(1)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性,在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHClT曲线的示意图,并简要说明理由 。【答案】;【解析】同时由于该总反应是气体系数减小的反应,所以,压缩体积使压强增大,一定温度下,平衡应正向移动,HCl应较题目实验状态下为大,所以可得曲线图:14煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与Ca

25、SO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) H1=218.4kJmol-1(反应)CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) H2= -175.6kJmol1(反应)请回答下列问题:(1)通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应和是否同时发生,理由是 。【答案】(1) 反应I中生成有SO2,监测SO2与CO2的浓度增加量的比不为1:1,可确定发生两个反应。【解析】(1) 反应I中生成有SO2,监测SO2与CO2的浓度增加量的比即可确定是否发生两个反应。15用CaSO4代替O2与燃

26、料CO反应,既可以提高燃烧效率,又能得到高纯CO2,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,反应为主反应,反应和为副反应。1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) H1=47.3kJ/molCaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+ CO2(g)+ SO2(g) H2=+210.5kJ/molCO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g) H3=-86.2kJ/mol(1)反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18.结合各反应的H,归纳lgKT曲线变化规律:a) b) 。【答案】(1)a)、放热反应的lgK随温度升高而下降; b)、放出或吸收热量越大的反应,

27、其lgK受温度影响越大;【解析】(1)由图像及反应的H可知,a)、反应是放热反应,随温度升高,lgK降低;反应是吸热反应,随温度升高,lgK增大;b)、从图像上看出反应、的曲线较陡,说明放出或吸收热量越大的反应,其lgK受温度影响越大。16二甲醚()是一种应用前景广阔的清洁燃科,以CO和氢气为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:编号热化学方程式化学平衡常数回答下列问题:(1)工艺中反应和反应分别在不同的反应器中进行,无反应发生。该工艺中反应的发生提高了的产率,原因是_。【答案】 反应消耗了反应中的产物,使反应的化学平衡向正反应方向移动,从而提高了的产率 【详解】(1)新工艺中的发生提高了CH3

28、OCH3的产率,是因反应能消耗反应中的产物水,从而使反应的平衡右移,故能提高CH3OCH3的产率,故答案为:反应消耗了反应中的产物H2O,使反应的化学平衡向正反方应向移动,从而提高了CH3OCH3的产率。17氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间,NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。在50150范围内随温度升高,NOx的去除率迅速上升的原因是_。当反应温度高于380时,NOx的去除率迅速下

29、降的原因可能是_。【答案】 催化剂活性随温度升高而增大,使NOx去除反应速率迅速增大;温度升高,反应速率加快 催化剂活性下降(或NH3与O2反应生成了NO) 【解析】(3)在一定温度范围内催化剂活性较大,超过其温度范围,催化剂活性降低,根据图知,催化剂活性随温度升高而增大,使NOx去除反应速率迅速增大;温度升高,反应速率加快.在一定温度范围内催化剂活性较大,超过其温度范围,催化剂活性下降;(或在温度、催化剂条件下,氨气能被催化氧化生成NO),即:当反应温度高于380时,NOx的去除率迅速下降的原因可能催化剂活性下降(或NH3与O2反应生成了NO)。18大气中CO2含量的增加会加剧温室效应,为减

30、少其排放,需将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用。 (1)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化为乙酸,请写出该反应的化学方程式:_。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图所示。在温度为_时,催化剂的活性最好,效率最高。请解释图中250400时乙酸生成速率变化的原因:250300时_;300400时_。【答案 250 催化剂效率下降是影响乙酸生成速率的主要原因 温度升高是影响乙酸生成速率的主要原因 【解析】(1)CO2和CH4发生反应:CO2CH4CH3COOH;根据图像,当温度为250时,乙酸的生成速率最大,催化剂的催化效率最大;在250

31、300过程中,催化剂是影响速率的主要因素,因此催化效率的降低,导致反应速率也降低;而在300400时催化效率低且变化程度小,但反应速率增加较明显,因此该过程中温度是影响速率的主要因素,温度越高,反应速率越大。19汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,涉及到如下反应: N2(g)+O2(g)2NO(g)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,回答下列问题: (1)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO2(g)+4CO(g) =4CO2(

32、g)+N2(g) H、1.0时,烟气中NO含量反而增大,主要原因是_。(3) 烟气脱硫、脱硝一体化技术是大气污染防治研究的热点。ClO2及NaClO2均是性能优良的脱硫脱硝试剂。 某研究小组用ClO2进行单独脱除SO2实验时,测得SO2的脱除率随溶液pH变化如图所示。当3pH7时,随pH的增大,SO2脱除率逐渐降低,其原因是_;在pH约7.8之后,随pH的增大,SO2脱除率又开始升高,其原因是_。【答案】催化剂 2C2H4 + 6Cu+(NO2) = 3N2 + 4CO2 + 4H2O + 6Cu+ 正反应放热,温度过高会降低NO的转化率 NH3和O2再次反应生成NO(或4NH3+5O2=4N

33、O+6H2O) pH7.8后,随着碱性的增强,生成ClO2-增多,氧化性增强,SO2的脱除率上升 【解析】 (1) 催化剂在化学反应前后性质、质量不变,图示中Cu在反应前后不变,为催化剂;用乙烯进行脱硝(NO),从图示可以知道,乙烯被NO氧化成二氧化碳(其中C由-2+4),NO自身被还原成N2(其中N由+20),反应方程式为:2C2H4 + 6Cu+(NO2) = 3N2 + 4CO2 + 4H2O + 6Cu+, 因此,本题正确答案是:催化剂;2C2H4 + 6Cu+(NO2) = 3N2 + 4CO2 + 4H2O + 6Cu+;(2)该方法应控制反应温度在315400之间,反应温度不宜过

34、高,温度过高,使脱硝的主要反应的平衡向逆方向移动,脱硝率降低,因此,本题正确答案是:正反应放热,温度过高会降低NO的转化率;当 n(NH3)/n(NO) 1.0时,过量的氨气与氧气反应生成NO,所以烟气中NO浓度增大,因此,本题正确答案是:NH3和O2再次反应生成NO;(3)由图可知,当3pH7时,随pH的增大,ClO2的稳定性降低,氧化性减弱,SO2脱除率逐渐降低;在pH约7.8之后,随pH的增大,生成ClO2-增多,氧化性增强,SO2脱除率又开始升高。因此,本题正确答案是:pH7.8后,随着碱性的增强,生成ClO2-增多,氧化性增强,SO2的脱除率上升。22硒(Se)是第四周期A族元素,是

35、人体内不可或缺的微量元素,其氢化物H2Se是制备新型光伏太阳能电池、半导体材料和金属硒化物的基础原料。(2)T时,向一恒容密闭容器中加入3molH2和lmolSe,发生反应H2(g)+Se(s)H2Se(g)。当反应达到平衡后,将平衡混合气体通入气体液化分离器使H2Se气体转化为液体H2Se,并将分离出的H2再次通入发生反应的密闭容器中继续与Se反应时,Se的转化率会提高。请用化学平衡理论解释_。【答案】将分离出的H2重新通入容器中,平衡正向移动,Se的转化率提高 【解析】(1)将平衡混合气通入气体液化分离器气体H2Se转化为液体H2Se,并将分离出的H2重新通入反应容器,会增大反应物中H2的

36、浓度,平衡正向移动,Se的转化率提高,故答案为:将分离出的H2重新通入容器中,平衡正向移动,Se的转化率提高。23运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。ICO 还原NO 的脱硝反应:2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) H (1)已知:CO(g)NO2(g) CO2(g)NO(g) H1=226 kJmol-1 N2(g)2O2(g) 2NO2(g) H2=68 kJmol-1 N2(g)O2(g) 2NO(g) H3=183 kJmol-1 脱硝反应H=_,有利于提高NO 平衡转化率的条件是_(写出两条)。(2)汽车使用乙醇汽

37、油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示, 若不使用CO,温度超过775,发现NO的分解率降低,其可能的原因为_。【答案】750 kJmol-1 降温、升压、增大CO和NO的投料比等 该反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行 【解析】I(1)根据盖斯定律2-2-可得2CO(g)2NO(g) 2CO2(g)N2(g) H=750 kJmol-1;该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,故降温和升压都可以使平衡右移,

38、有利于提高NO 的平衡转化率,故答案为:750 kJmol-1;降温、升压;(2)应用反应是放热反应,升高温度反应更有利于向逆反应方向进行,所以NO的分解率降低。24工业废气、汽车尾气中含有的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。(1)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中的NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示。若温度低于200,图中曲线脱氯率随温度升高而变化不大的主要原因是_;判断a点对应的脱氮率是否为对应温度下的平衡脱氮率,并说明其理由:_。【答案】 温度较低时,催化剂的活性偏低 不是平衡脱氮率,因为该反应为放热反应,根据曲线可知,a点对应温度的平衡脱氮率应该更高 【解析】(1)温度若低于200,催化剂的活性偏低,对化学反应速率的影响比较小;该反应的正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,脱氮率增大,根据曲线可知,a点对应温度下的平衡脱氮率应高于450时曲线对应的脱氮率。故答案为:温度较低时,催化剂的活性偏低;不是平衡脱氮率

展开阅读全文
相关资源
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 高中 > 高中化学 > 化学高考 > 二轮复习