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化学反应原理
化学反应原理
例1(23年甲卷)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
反应③的__________________,平衡常数_______________________(用表示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的(等)与反应可得。与反应能高选择性地生成甲醇。分别在和下(其他反应条件相同)进行反应,结果如下图所示。图中的曲线是_______(填“a”或“b”)。、时的转化率为___________________________________(列出算式)。
(3)分别与反应,体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似,图中以示例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则与反应的能量变化应为图中曲线_______(填“c”或“d”)。
(ⅲ)与反应,氘代甲醇的产量_______(填“>”“<”或“=”)。若与反应,生成的氘代甲醇有_______________________种。
例2(23年乙卷)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)在气氛中,的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知_______________________,______________________。
(2)已知下列热化学方程式:
则的_______。
(3)将FeSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:2FeSO4(s) Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g)(Ⅰ)。平衡时的关系如下图所示。660K时,该反应的平衡总压_____________________、平衡常数_______________________。随反应温度升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) (Ⅱ),平衡时___________________________________(用表示)。在时,,则____________________,_____________________(列出计算式)。
例3(23年山东)一定条件下,水气变换反应CO+H2OCO2+H2的中间产物是。为探究该反应过程,研究水溶液在密封石英管中的分子反应:
Ⅰ.HCOOHCO+ H2O(快)
Ⅱ.HCOOH CO2+H2(慢)
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,仅对反应I有催加速作用;反应I速率远大于反应II,近似认为反应I建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。回答下列问题:
(1)一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、,则该条件下水气变换反应的焓变_______________(用含的代数式表示)。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为:,k为反应速率常数。温度下,电离平衡常数为,当平衡浓度为时,浓度为__________________,此时反应Ⅰ应速率__________________(用含和k的代数式表示)。
(3)温度下,在密封石英管内完全充满水溶液,使分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为,反应Ⅱ达平衡时,测得的浓度为。体系达平衡后__________________(用含y的代数式表示,下同),反应Ⅱ的平衡常数为_______________________________。
相同条件下,若反应起始时溶液中同时还含有盐酸,则图示点中,的浓度峰值点可能是__________________(填标号)。与不同盐酸相比,达浓度峰值时,浓度_______________________________(填“增大”“减小”或“不变”),的反应__________________(填“增大”“减小”或“不变”)。
例4(23年广东)配合物广泛存在于自然界,且在生产和生活中都发挥着重要作用。
(1)某有机物能与形成橙红色的配离子,该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。
①基态的电子轨道表示式为_______________。
②完成反应的离子方程式:NO3-- + 2[FeR3]2+ + 3H+ ____________
(2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。
用浓度分别为的溶液进行了三组实验,得到随时间t的变化曲线如图。
①时,在内,的平均消耗速率=___________。
②下列有关说法中,正确的有___________。
A.平衡后加水稀释,增大
B.平衡转化率:
C.三组实验中,