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化学反应原理综合题
1.铜锈中含有和。有人提出腐蚀途径如下:
(1)上图所示晶体结构表示铜锈中 物质(填写化学式)。
(2)过程①是典型的电化学腐蚀,其负极反应为
(3)过程③、④涉及的反应方程式包括:
则的 。
(4)环境越潮湿、氧气含量越 、气温越 ,铜的腐蚀越严重。
(5)铜锈还含有,其分解方程式为:。该反应的随温度的变化关系如图所示,分解的最低温度为 K,当温度从升高到时,平衡向 移动,判定理由是 。
(6)某温度下,在恒容密闭容器中的分解达平衡时,容器内压强为,则反应平衡常数 。
(7)分解过程中总压强随时间的变化关系如图所示,则在内,的平均生成速率 。
2.江西稀土资源丰富。硫酸铵作为一种重要的化工原料,可用于稀土的提取。初始投料比的混合物,其热分解过程如图所示:
已知该过程主要分为三个阶段,其中:
阶段Ⅱ反应:
阶段Ⅲ反应:
回答下列问题:
(1)中,的空间结构为 ,中心原子的杂化类型为 。
(2)阶段Ⅰ不发生氧化还原反应,对应的化学方程式为 ;图中阶段Ⅰ多次重复实验的实际失重均比理论值偏大,此误差属于 (填“偶然误差”或“系统误差”)。
(3)阶段Ⅱ和Ⅲ都是吸热过程,且Ⅱ反应速率更快,下列示意图中能体现上述两反应能量变化的是 (填标号),判断的理由是 。
A. B. C. D.
(4)该热分解过程中,的作用为 。
(5)一定温度下,在真空刚性容器中,的分解过程会发生下列反应:
主反应
副反应
两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而 (填“增大”,“减小”或“不变”);若平衡时总压为的体积分数为0.4,主反应的平衡常数 。
(6)在高温下可以自发分解,原因是 。
3.二氧化碳催化加氢制甲醇,能助力“碳达峰”,涉及反应有:
反应①
反应②
反应③
(1)反应②自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”),反应③ 。
(2)反应③在热力学上趋势大于反应①,其原因是 。
(3)反应③有催化剂和无催化剂作用下的反应机理如图所示(其中标有*的为吸附在催化剂表面上的物种,TS为过渡态),催化剂可使反应历程中决速步骤的活化能降低 eV(eV为能量单位)。
(4)在下,和按物质的量之比为进行投料,只发生反应①和反应③,平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及转化率随温度的变化如图所示。
①图中a代表的物质是 。
②q曲线在250℃之后随温度升高而增大的原因是 。
③250℃时,反应①的平衡常数 (为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(5)向一定浓度的溶液通入至饱和,在电极上反应生成,电解原理如图所示(阴、阳极区溶液均为溶液)。电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
4.和的催化重整对温室气体的减排具有重要意义,其反应为:。回答下列问题:
(1)已知相关物质的燃烧热(25℃、101kPa):
物质
燃烧热
?
-283.0
-285.8
则燃烧热 。
(2)其他条件相同,在不同催化剂(A、B)作用下,反应进行相同时间后,CO的产率随反应温度的变化如图所示。
①由图可知,催化效果较好的催化剂是 ,在催化剂A、B作用下,它们反应活化能分别用、表示,则 (填“>”“<”或“=”)。
②w点 (填“能”或“不能”)表示上述反应达到平衡状态,理由是 。
③速率大小比较:y点对应的 z点对应的(填“>”“<”或“=”)。
(3)将原料和按等物质的量充入密闭容器中,保持体系压强为100kPa发生反应: 。达到平衡时,体积分数与温度的关系如图所示。
①若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数,则 点对应的平衡常数最小,理由是 。
②、100kPa下,达平衡时转化率= ;该温度下,此反应的平衡常数 (以分压表示,分压=总压强×气体成分的物质的量分数)。
5.丙烯是重要的化工原料,可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。回答下列问题:
(1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯,反应原理为:
①
②
已知:的活化能为,则该反应的活化能为 。
(2)某研究小组向密闭容器中充入一定量的和,分别在、两种不同催化剂作用下发生反应①,一段时间后测得的产率与温度的关