专题8 化学反应原理综合题(天津专用)-【好题汇编】2025年高考化学一模试题分类汇编
2025-04-28
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2025-04-28 |
| 更新时间 | 2025-04-28 |
| 作者 | 29 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-04-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51872286.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题08 化学反应原理综合题
1.(2025·天津河东·一模)用制备尿素,反应原理:
(1)反应过程中的能量变化如下图。
①图示为制备尿素的反应历程,其中每一步反应被称为 反应;其中反应Ⅱ的热化学反应方程式为 (的数值用表示)。
②下列说法正确的是 。
A.为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比反应I中的平衡转化率会降低
C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
D.平衡时移走产物,平衡向正反应方向移动
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________。
A.的体积分数不再变化 B.化学平衡常数K不变
C. D.体系中气体的密度不变
(3)图中使用不同催化剂①,②,③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,能否判断A点已达平衡状态? (选填“能”或“不能”);以上曲线②下降的原因可能是 。
(4)常温常压下,向一定浓度的中通入至饱和,经电解获得尿素,其原理如图所示,电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
2.(2025·天津宝坻·一模)我国力争2030年前完成碳达峰,2060年前实现碳中和,二氧化碳资源化利用倍受关注。
(1)催化加氢可以合成甲醇,该过程主要发生下列反应:
i.
ii.
iii.和也可合成甲醇,其热化学方程式为 。
(2)以和催化重整制备合成气发生反应。在一定条件下,在密闭容器中通入一定量的和的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内与的物质的量之比保持不变
C.反应速率:
D.断裂同时断裂键
②由图可知,压强 (填“>”、“<”或“=”,下同);压强为时,对应温度下点速率 。
(3)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
铜电极上产生的电极反应式为 ,若铜电极上只生成2.24LCO(标况),则铜极区溶液质量变化了 g。
(4)大量会导致海水酸化,对贝壳类生物的外壳造成溶解。已知的,的。若海水中的为 。当 时,开始产生沉淀。
3.(2025·天津武清·一模)达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用可以合成生物质能源中断:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)T℃时, 向一恒容密闭容器中仅充入,仅发生反应2。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A.加入催化剂,反应速率增大
B.体积分数不变时,反应达到平衡状态
C.平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D.平衡后,充入,平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应方程式为 。
(3)在某催化剂作用下,只发生反应; 该反应的速率方程式为 为速率常数,只与温度、催化剂有关)。 时该反应的平衡常数K=1,达到平衡后, (填“>”“<”或“=”,下同),900℃时 。
(4)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入 和 ,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1.测得平衡转化率与压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是 (填“甲”或“乙”)。
②M点 。
(5)时,向一体积为的恒容密闭容器中充入和 ,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到 和 ,此时 平衡转化率为50%。该温度下,反应1 的平衡常数 。(列出计算式)
(6)可乐的辛辣味与磷酸(化学式为 有一定关系。室温下,向磷酸溶液中滴加 溶液,各含磷微粒在溶液中的分布分数 [如 与 的关系如图所示。
①当溶液由1到3时,发生反应的离子方程式为 。
②时,溶液中 。
4.(2025·天津宁河·一模)Ⅰ.“一碳化学”是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应为(忽略其他副反应):
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol⁻¹ K1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90.6kJ·mol⁻¹K2
③ K3
则= kJ·mol-1,平衡常数K3= (用K₁、K₂表示)。
(2)在恒温恒容下,反应(达平衡状态的标志是______(填序号)。
A.平衡常数K保持不变 B.容器内气体的密度保持不变
C. D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
(3)欲提高反应中甲醇的平衡产率,可采取的措施有______。
A.升高温度 B.增大体系压强
C.增加CO2的浓度 D.使用高效催化剂
(4)研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如下图所示。温度小于900℃时进行电解反应,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阳极的电极反应为则阴极的电极反应为 。
Ⅱ.亚磷酸H3PO3是一种二元弱酸。常温下,已知H3PO3溶液中含磷粒子的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
(5) (填数值)。
(6)随溶液pH的变化用曲线 (填“1”“2”或“3”)表示。
5.(2025·天津南开·一模)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。回答下列问题:
I.和合成尿素
分两步完成,
第一步:
第二步:,其能量变化如图所示。
(1)反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)。
(2) 。
(3)已知尿素熔点:132.7℃,丙酮熔点:,尿素的熔点高于丙酮的原因是 。
II.和催化重整制备合成气
在密闭容器中通入0.2mol和0.2mol,在一定条件下发生反应:。的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
(4)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 (填序号)。
a.反应速率:
b.同时断裂2molC—H键和1molH—H键
c.容器中混合气体的密度保持不变
d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(5)由上图可知,压强 (填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率 。
(6)若容器体积2L,则X点对应温度下的平衡常数 。
III.电催化生产燃料
通过电催化可生成多种燃料,装置如图所示。
(7)Cu电极上产生HCOOH的电极反应式为 。
(8)若Cu电极上只生成0.15mol和0.30mol,则Pt电极上产生的在标准状况下的体积为 L。
6.(2025·天津红桥·一模)利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1) 。
(2)向起始温度为的某绝热恒容密闭容器中充入,只发生反应Ⅲ。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是 (填标号)。
a.混合气体的密度不再发生变化
b.容器内混合气体的压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如下图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为 。(填“第一步”或“第二步”),判断的理由是 。
(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为 。一定条件下,将和按投料比通入反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示(催化剂320℃左右时的活性最大)。
①根据上图,判断、、的大小关系 。
②实际生产中一般采用的温度为,而不采用200℃,原因是 。
③写出该反应平衡常数的表达式为 。
7.(2025·天津河西·一模)甲酸是常见的弱酸,可合成多种医药和农药的中间体,回答问题:
弱酸
甲酸
电离常数(25℃)
(1)1个甲酸分子中,键和键数目之比为 。
(2)等浓度① ②溶液中,水电离的较大的是 (填序号)。
(3)25℃,反应的平衡常数的值为 。
(4)将转化为高附加值产品,是实现“碳中和”的一种方式,温度为时,在Bi催化下,将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中发生反应:。
①下列有利于提高的平衡转化率的措施有 (填标号)。
a.恒容充入Ar b.恒容,按再充入混合气
c.移出HCOOH d.升高温度
②利用电化学催化还原法制备,用计算机模拟在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点),依据下图中数据,电催化还原生成的选择性高于生成CO的选择性。原因是 。
(5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法,实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图。
①一段时间后,右侧电极室内溶液pH (填“降低”、“升高”或“不变”)。
②电极上发生的电极反应式为 。
8.(2025·天津·一模)2024年全国政府在节能减排方面采取了一系列重要政策和措施,以推动碳达峰和碳中和目标的实现。回答下列问题:
(1)加氢合成甲醇是合理利用的有效途径。制备甲醇过程涉及反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应① 0,反应② 。
(2)在有催化剂,高温条件下某反应达到平衡,平衡常数,恒容时,温度升高,浓度减小。
①该反应化学方程式为 ,该反应正反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
②升高温度,逆反应速率 (填“增大”或“减小”)
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20mol,在催化剂存在时反应生成甲醇:,的平衡转化率随温度,压强的变化如图所示:
①当达到平衡状态A时,容器的体积为10L,计算A点的平衡常数 。
②如果反应开始时仍充入10molCO和20mol,则在平衡状态B时容器的体积 L。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,该固体可能是 。
9.(2025·天津·一模)钒是一种重要的过渡金属,其化合物具有多样的化学性质和广泛的应用。
I.工业上常采用碳热还原氮化法制备氮化钒,相关热化学方程式及平衡常数如下
①
已知反应①经由以下两个基元反应分两步完成:
②
③
(1)反应①的 ,该反应正向能自发进行的原因是 。
(2)若反应①、②、③分别在不同容器中独立发生,对于一定条件下的指定反应,下列有关叙述正确的是 (填字母)。
a.反应①:恒温恒容时,容器内的压强不再变化时,可判断该反应达到平衡
b.反应②:其他条件不变时缩小容积,增大压强,再次平衡时将增大
c.反应③:恒温恒容时,向密闭容器通入,则平衡向正向移动,氮气的转化率下降
d.三个反应的平衡常数的关系是,且温度升高,K值增大
(3)工业上利用反应①制备时会产生大量有害气体,以和为原料可以生产甲醇,其化学反应方程式为:。下,在恒容密闭容器中充入和合成,测得的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示:
图1
①前5分钟内, 。
②时,改变的外界条件可能是 。
③下,在恒容密闭容器中充入和,此时反应将 (填“向左进行”“向右进行”“达到平衡”或“无法判断”)。
II.一种高性能的碱性硼化钒空气电池如图2所示,其中在电极上发生反应:。
图2
(4)该电池工作时,正极区的值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。使用该电池作为直流电源,用惰性电极电解溶液,当溶液的质量减轻,电解过程中转移电子的物质的量是 。
10.(2025·天津和平·一模)用磷石膏(主要成分是)可生产硫酸或硫。回答下列问题:
(1)用硫黄还原磷石膏。已知下列反应:
①
②
则反应:的 。(用和表示)。
(2)用高硫煤还原磷石膏。温度对等时间内转化率影响的曲线如图甲所示,的作用是 ;当温度高于时,两条曲线趋于相同的可能原因是 。
(3)用还原磷石膏。不同反应温度下可得到不同的产物。
①低于时,主要的还原产物是一种硫的最低价盐,该物质的化学式是 。
②下,向盛有足量的真空恒容密闭容器中充入,起始压强为,主要发生反应:。该反应达到平衡时,,的转化率为80%,则初始时 ,该反应的分压平衡常数中 。(分压=总压×物质的量分数,忽略副反应)。
(4)用C还原磷石膏。向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与的物质的量之比)的混合物,煅烧至无气体产生,结果如图乙所示。
①当C/S值为0.5时,试解释的转化率接近80%,但的体积分数却低于10%的原因 。
②当C/S值大于0.7时,反应所得气体中的体积分数不升反降,可能的原因是 。
(5)生产硫酸:依上述四种还原途径,分析用磷石膏生产硫酸比较适宜途径和条件是 。
11.(2025·天津河北·一模)一氯甲烷主要用于生产甲基氯硅烷,一氯乙烯主要用于生产聚氯乙烯等高聚物,1,2-二氯乙烷常用作有机溶剂和化工原料。回答下列问题。
Ⅰ.在加热或光照条件下,“甲烷-氯气”法得到一氯甲烷()是按自由基机理进行的,该反应涉及两个基元步骤①、②,其相对能量-反应历程如图1所示。
(1)已知键能为4.56eV,H-Cl键能为4.46eV,1eV相当于。则步骤①的焓变= ;一氯取代反应的总焓变= (用、表示)。
Ⅱ.一氯乙烯()的工业生产方法之一是乙烯氯化裂解法,该方法分以下两个过程进行:
乙烯氯化加成:
1,2-二氯乙烷裂解:
(2)乙烯氯化加成反应可在 (填“低温”或“高温”)条件下自发进行。
(3)在某恒压密闭容器中通入一定量的,仅发生1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢,实验测得的转化率随温度和反应时间的关系如图2所示。
①的数值由大到小的顺序为 。
②若M点刚好达到平衡状态,则N点的 (填“大于”“小于”或“等于”)。是以物质的量分数表示的平衡常数,则温度下1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢的反应的= (用分数表示)。
Ⅲ.一种电化学合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图3所示。
(4)电解池中交换膜X是 离子交换膜(填“阴”或“阳”),阴极的电极反应为 。
试卷第16页,共17页
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专题08 化学反应原理综合题
1.(2025·天津河东·一模)用制备尿素,反应原理:
(1)反应过程中的能量变化如下图。
①图示为制备尿素的反应历程,其中每一步反应被称为 反应;其中反应Ⅱ的热化学反应方程式为 (的数值用表示)。
②下列说法正确的是 。
A.为合成尿素反应的中间产物
B.恒压,降低氨碳比反应I中的平衡转化率会降低
C.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
D.平衡时移走产物,平衡向正反应方向移动
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和合成尿素,下列能说明反应已经达到平衡状态的是___________。
A.的体积分数不再变化 B.化学平衡常数K不变
C. D.体系中气体的密度不变
(3)图中使用不同催化剂①,②,③时,反应至相同时间,容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线,能否判断A点已达平衡状态? (选填“能”或“不能”);以上曲线②下降的原因可能是 。
(4)常温常压下,向一定浓度的中通入至饱和,经电解获得尿素,其原理如图所示,电解过程中生成尿素的电极反应式为 。
【答案】(1) 基元反应 A
(2)AD
(3) 不能 温度升高,催化剂活性降低
(4)
【详解】(1)①反应历程是化学中用来描述某一化学变化所经由的全部基元反应,根据题意,该图表示了制备尿素的反应历程,则其中每一步反应都可以被称为基元反应;由图可知,反应Ⅱ为吸热反应,其热化学反应方程式为:;
②A.NH2COONH4开始不存在,中间存在,最后不存在,说明为合成尿素反应的中间产物,A正确;
B.恒压,降低氨碳比,增大了c(CO2)量,NH3平衡转化率升高,B错误;
C.由图可知,反应Ⅰ是放热反应,反应Ⅱ是吸热反应,C错误;
D.CO(NH2)2是固体,平衡时移走产物CO(NH2)2,平衡不移动,D错误;
答案选A;
(2)A.CO2的体积分数是变量,体积分数不再变化,说明达到平衡状态,A符合;
B.化学平衡常数K只和温度有关,K不变不能说明达到平衡状态,B不符合;
C.达到平衡时正逆反应速率相等,即υ正(NH3)= 2υ逆(CO2) ,C错误;
D.恒容条件下,密度等于气体质量比上气体体积,体积为定值,气体质量是变量,密度也是变量,体系中气体的密度不变时达到平衡状态,D符合;
答案选AD;
(3)A点对应的温度为T2,在T2温度下,曲线③对应的尿素的物质的量更多,因此A点不能判断反应达到平衡状态;
T2℃以上曲线②n[CO(NH2)2]下降的原因可能是:温度升高,催化剂活性降低;
(4)由电解图可知,生成CO(NH2)2的反应是得电子反应,是还原反应,根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到电极反应式为:CO2+2+16e-+18H+=CO(NH2)2+7H2O。
2.(2025·天津宝坻·一模)我国力争2030年前完成碳达峰,2060年前实现碳中和,二氧化碳资源化利用倍受关注。
(1)催化加氢可以合成甲醇,该过程主要发生下列反应:
i.
ii.
iii.和也可合成甲醇,其热化学方程式为 。
(2)以和催化重整制备合成气发生反应。在一定条件下,在密闭容器中通入一定量的和的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是 。
A.容器中混合气体的密度保持不变
B.容器内与的物质的量之比保持不变
C.反应速率:
D.断裂同时断裂键
②由图可知,压强 (填“>”、“<”或“=”,下同);压强为时,对应温度下点速率 。
(3)在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图所示。
铜电极上产生的电极反应式为 ,若铜电极上只生成2.24LCO(标况),则铜极区溶液质量变化了 g。
(4)大量会导致海水酸化,对贝壳类生物的外壳造成溶解。已知的,的。若海水中的为 。当 时,开始产生沉淀。
【答案】(1)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH=−99.8kJ⋅mol−1
(2) AD < <
(3) 1.8
(4)
【详解】(1)i. ,
ii. ,反应i-反应ii可得目标反应: ,其热化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH=−99.8kJ⋅mol−1;
(2)①A.在恒温、恒压条件下进行,若未达到平衡,容器的体积会发生变化,而混合气体质量不变,则混合气体的密度会变,混合气体的密度保持不变,说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.容器内生成物CO与的物质的量之比恒为1∶1,则容器内与的物质的量之比保持不变不能说明反应到平衡,故B不符合题意;
C.反应速率:,反应速率:才说明达到平衡状态,故C不符合题意;
D.断裂2mol C—H同时断裂1mol H—H键能说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故D符合题意;
故选AD;
②结合反应,恒温时压强增大,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,据图可知,压强;压强为时,Y点的转化率比对应的平衡点高,反应逆向进行,故对应温度下Y点速率;
(3)铜电极为阴极,实现二氧化碳转化为甲烷、一氧化碳、甲酸和乙醛等,其中转化为甲烷的电极反应式为:;若铜电极上只生成标况下2.24LCO即0.1molCO,转化为CO的电极反应式为:,当有1molCO生成时,阳极区2molH+通过离子交换膜移动到阴极,铜电极区质量变化了44-28+2=18g,若铜电极上只生成(标况),即0.1mol,则铜极区溶液质量变化了1.8g;
(4)mol/L;mol/L, 。
3.(2025·天津武清·一模)达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用可以合成生物质能源中断:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)T℃时, 向一恒容密闭容器中仅充入,仅发生反应2。下列叙述错误的是___________(填标号)。
A.加入催化剂,反应速率增大
B.体积分数不变时,反应达到平衡状态
C.平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D.平衡后,充入,平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应方程式为 。
(3)在某催化剂作用下,只发生反应; 该反应的速率方程式为 为速率常数,只与温度、催化剂有关)。 时该反应的平衡常数K=1,达到平衡后, (填“>”“<”或“=”,下同),900℃时 。
(4)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入 和 ,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1.测得平衡转化率与压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是 (填“甲”或“乙”)。
②M点 。
(5)时,向一体积为的恒容密闭容器中充入和 ,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到 和 ,此时 平衡转化率为50%。该温度下,反应1 的平衡常数 。(列出计算式)
(6)可乐的辛辣味与磷酸(化学式为 有一定关系。室温下,向磷酸溶液中滴加 溶液,各含磷微粒在溶液中的分布分数 [如 与 的关系如图所示。
①当溶液由1到3时,发生反应的离子方程式为 。
②时,溶液中 。
【答案】(1)BC
(2)CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g)
(3) = >
(4) 乙 75
(5)
(6) 100.5
【分析】由盖斯定律可知,反应1-反应3可得反应2,则。
【详解】(1)A.催化剂能加快反应速率,加入催化剂,反应速率增大,故A正确;
B.经三段式计算可知CO体积分数始终是50%,则CO体积分数不变时,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.恒容密闭容器中,平衡后,充入氩气,反应物和生成物的浓度不变,平衡不发生移动,故C错误;
D.平衡后,充入,平衡正向移动,CO平衡转化率增大,故D正确;
故选BC。
(2)由图可知,CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g)的活化能最大,反应速率最慢,为控速反应。
(3)达到平衡后,=,=1,=,该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,900℃时,>1,>。
(4)①使用了水分子隔离膜的反应器可以去除生成物H2O,平衡正向移动,CO2平衡转化率高,所以使用了水分子隔离膜的反应器是乙;
②由已知条件列出“三段式”
M点=75kPa。
(5)时,向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO、和,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到和,此时平衡转化率为50%,则平衡时CO的物质的量为1mol-0.5×1mol=0.5mol,根据H原子守恒可知,平衡时H2的物质的量为3mol-0.5mol-0.8mol×2=0.9mol,反应1的平衡常数K=。
(6)H3PO4存在三级电离平衡:、、,pH逐步增大,三个平衡均正向移动,H3PO4逐步转化为,而后逐步转化为,再逐步转化为,故:
①结合图和分析可知,为1时,溶液中含磷微粒主要以分子形式存在,pH=3时,溶液中含磷微粒主要是和分子,则滴加 溶液到从1到3时,发生反应的离子方程式为:;
②结合分析可知,时,,Ka3==10-12.5,pH=12时,10-12.5=10-12×,则,故溶液中 =100.5。
4.(2025·天津宁河·一模)Ⅰ.“一碳化学”是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO2、CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应为(忽略其他副反应):
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol⁻¹ K1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90.6kJ·mol⁻¹K2
③ K3
则= kJ·mol-1,平衡常数K3= (用K₁、K₂表示)。
(2)在恒温恒容下,反应(达平衡状态的标志是______(填序号)。
A.平衡常数K保持不变 B.容器内气体的密度保持不变
C. D.容器内混合气体平均相对分子质量不变
(3)欲提高反应中甲醇的平衡产率,可采取的措施有______。
A.升高温度 B.增大体系压强
C.增加CO2的浓度 D.使用高效催化剂
(4)研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如下图所示。温度小于900℃时进行电解反应,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阳极的电极反应为则阴极的电极反应为 。
Ⅱ.亚磷酸H3PO3是一种二元弱酸。常温下,已知H3PO3溶液中含磷粒子的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。
(5) (填数值)。
(6)随溶液pH的变化用曲线 (填“1”“2”或“3”)表示。
【答案】(1) -49.4 K1·K2
(2)CD
(3)BC
(4)3CO2+4e-=C+2CO
(5)10-1.43
(6)3
【详解】(1) ΔH1=+41.2kJ·mol⁻¹ K1, K2, K3,依据盖斯定律,将反应①+②得,反应ΔH3=(+41.2kJ·mol⁻¹)+(-90.6kJ·mol⁻¹)=-49.4 kJ∙mol-1,平衡常数K3=K1·K2;
(2)A.平衡常数只与温度有关,恒温条件下K一定不变,A错误;
B.反应物和生成物均为气体,则气体总质量不变,容器恒容,则气体总体积不变,所以无论是否达到平衡,容器内气体的密度都不变,B错误;
C.反应中各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,平衡时,,C正确;
D.反应前后各物质都是气体,故气体总质量不变,该反应的正反应是气体物质的量减小的反应,混合气体平均相对分子质量不变,即气体分子的物质的量不变,说明反应达到平衡,D正确;
答案选CD;
(3)A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,甲醇产率降低,A错误;
B.正反应方向为体积减小反应,增大压强平衡正向移动,甲醇产率升高,B正确;
C.增加二氧化碳浓度,平衡正向移动,甲醇的产率升高,C正确;
D.催化剂不影响平衡移动,对甲醇的产率无影响,D错误;
答案选BC;
(4)温度小于900℃时进行电解反应,碳酸钙先分解为和CaO,电解质为熔融碳酸盐,熔融碳酸钠中的碳酸根离子移向阳极,阴极得电子发生还原反应生成碳,则阴极的电极反应为3CO2+4e-=C+2CO;
(5)②利用交叉点求算电离平衡常数,H3PO3H++ Ka1==10-1.43;
(6)H3PO3是二元弱酸,发生电离:H3PO3H++,H++,随着溶液中的pH逐渐增大,H3PO3逐渐减小,逐渐增大后又减小,逐渐增大,随溶液pH的变化用曲线3。
5.(2025·天津南开·一模)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。回答下列问题:
I.和合成尿素
分两步完成,
第一步:
第二步:,其能量变化如图所示。
(1)反应速率较快的是 反应(填“第一步”或“第二步”)。
(2) 。
(3)已知尿素熔点:132.7℃,丙酮熔点:,尿素的熔点高于丙酮的原因是 。
II.和催化重整制备合成气
在密闭容器中通入0.2mol和0.2mol,在一定条件下发生反应:。的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
(4)若反应在恒温、恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明反应到达平衡状态的是 (填序号)。
a.反应速率:
b.同时断裂2molC—H键和1molH—H键
c.容器中混合气体的密度保持不变
d.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(5)由上图可知,压强 (填“>”“<”或“=”,下同);Y点速率 。
(6)若容器体积2L,则X点对应温度下的平衡常数 。
III.电催化生产燃料
通过电催化可生成多种燃料,装置如图所示。
(7)Cu电极上产生HCOOH的电极反应式为 。
(8)若Cu电极上只生成0.15mol和0.30mol,则Pt电极上产生的在标准状况下的体积为 L。
【答案】(1)第一步
(2)72.5
(3)尿素分子间存在氢键
(4)b、d
(5) < >
(6)0.04
(7)
(8)20.16
【详解】(1)由图中可知,第二步的活化能比第一步大,活化能越大的反应速率越慢,则反应速率较快的是第一步。
(2)根据反应,根据盖斯定律,需要对方程式进行合并计算,第一步反应是:;第二步反应是:。由盖斯定律可知:总反应=第一步-第二步,得到。
(3)尿素分子中含有两个氨基,其氮原子和羰基的氧原子均可参与形成分子间氢键。而丙酮分子中仅含羰基,且其氧原子无法与其他丙酮分子形成氢键,仅依赖较弱的范德华力。所以尿素的熔点高于丙酮的原因是:尿素分子间存在氢键。
(4).根据方程式计量系数关系,应该为:才说明达到平衡状态,错误;
.断裂键时生成键,同时又断裂键,正反应速率等于逆反应速,反应达到平衡,正确;
.在恒温、恒容密闭容器中发生,参加反应的各组分都是气体,混合气体的总质量不变,则密度一直不变,密度不变不能说明反应达到平衡,错误;
.参加反应的各组分都是气体,混合气体的总质量不变,而反应的气体的物质的量在发生改变,即混合气体的平均摩尔质量中变化,当反应达到平衡混合气体的平均摩尔质量保持不变,正确;
故选。
(5)反应正向气体体积增大,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,结合图中信息可知,;点甲烷转化率低于平衡时转化率,反应正向进行,则。
(6)点甲烷的平衡转化率为,消耗,列三段式:,则平衡常数。
(7)充电时,阴极反应中完全转化为时有转移,则铜电极上产生的电极反应式为。
(8)如果电极上只生成,的碳元素都为价,则转移的电子数为,根据阳极电极反应:,则电极上产生氧气的物质的量为,标准状况下的体积为。
6.(2025·天津红桥·一模)利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1) 。
(2)向起始温度为的某绝热恒容密闭容器中充入,只发生反应Ⅲ。
①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是 (填标号)。
a.混合气体的密度不再发生变化
b.容器内混合气体的压强不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率
d.的体积分数不再发生变化
②在有催化剂存在的条件下,反应Ⅲ的反应过程如下图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为 。(填“第一步”或“第二步”),判断的理由是 。
(3)CO也能和反应制取二甲醚,反应原理为 。一定条件下,将和按投料比通入反应器中发生该反应,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下图所示(催化剂320℃左右时的活性最大)。
①根据上图,判断、、的大小关系 。
②实际生产中一般采用的温度为,而不采用200℃,原因是 。
③写出该反应平衡常数的表达式为 。
【答案】(1)
(2) bd 第二步 第二步反应活化能较高,反应速率较慢
(3) 温度升高,使化学反应速率加快;同时,可以使催化剂活性达到最大,催化效率最佳
【详解】(1)由盖斯定律可知,,可得。
(2)①a.容器体积不变,由于所有物质均是气体,混合气体质量不变,所以混合气体的密度始终不变,混合气体密度不变,不能说明反应已经达到平衡,a不符合题意;
b.反应过程中,虽然气体分子数没有变化,但因容器绝热且反应为放热反应,温度在上升,则压强在增大,所以当容器内压强不再发生变化时,反应达到平衡状态,b符合题意;
c.甲醇的消耗速率等于水的消耗速率的两倍时,反应才达到平衡状态,甲醇的消耗速率等于水的消耗速率时反应没有达到平衡状态,c不符合题意;
d.随着反应开始进行,二甲醚的体积分数在不断变化,当二甲醚的体积分数不再发生变化,则说明反应达到平衡状态,d符合题意;
故答案选bd。
②第二步反应活化能较高,反应速率较慢,是该反应过程的决速步骤。
(3)①和反应制取二甲醚,反应原理为,压强不变,随着温度升高,一氧化碳的平衡转化率下降,说明正反应放热,。该反应是体积减小反应,压强增大,平衡正移、CO的平衡转化率增大,当温度不变的时候,压强下CO的平衡转化率最高、p3压强下CO的平衡转化率最小,据此分析可知压强大小关系是:。
②该反应为放热反应,根据平衡移动原理,制取二甲醚应该采用低温的措施以提高一氧化碳的平衡转化率,但是低温会降低反应速率,且从题中可知,催化剂在左右时活性最大,因此实际生产中采用的温度为之间,使催化剂活性达到最大,从而提高反应速率。
③该反应平衡常数的表达式为。
7.(2025·天津河西·一模)甲酸是常见的弱酸,可合成多种医药和农药的中间体,回答问题:
弱酸
甲酸
电离常数(25℃)
(1)1个甲酸分子中,键和键数目之比为 。
(2)等浓度① ②溶液中,水电离的较大的是 (填序号)。
(3)25℃,反应的平衡常数的值为 。
(4)将转化为高附加值产品,是实现“碳中和”的一种方式,温度为时,在Bi催化下,将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中发生反应:。
①下列有利于提高的平衡转化率的措施有 (填标号)。
a.恒容充入Ar b.恒容,按再充入混合气
c.移出HCOOH d.升高温度
②利用电化学催化还原法制备,用计算机模拟在电极材料表面发生还原反应的历程如图(*表示微粒与Bi的接触位点),依据下图中数据,电催化还原生成的选择性高于生成CO的选择性。原因是 。
(5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法,实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如图。
①一段时间后,右侧电极室内溶液pH (填“降低”、“升高”或“不变”)。
②电极上发生的电极反应式为 。
【答案】(1)4:1
(2)②
(3)400
(4) bc 生成CO的中间体的活化能高于生成HCOOH的中间体的活化能(合理即可)
(5) 降低
【详解】(1)甲酸的结构简式为HCOOH,单键都是σ键,双键中有1个σ键和1个π键。1个甲酸分子中含有4个σ键和1个π键,所以σ键和π键数目之比为4:1,
(2)根据盐类水解规律,越弱越水解。HCOONa对应的酸是HCOOH,电离常数;对应的酸是,电离常数,酸性更弱,所以水解程度更大,等浓度时溶液中水电离的较大,
(3)反应的平衡常数的值为
,
(4)①a.恒容充入Ar,各物质浓度不变,平衡不移动,CO2平衡转化率不变,a错误;
b.恒容,按再充入混合气,相当于增大压强,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,b正确;
c.移出HCOOH,减小生成物浓度,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,c正确。
d.升高温度,平衡逆向移动,CO2平衡转化率平衡转化率减小,d错误;
所以有利于提高CO2平衡转化率增大的措施有bc;
②从图中可知,生成CO的中间体的活化能为1.10eV,生成HCOOH的中间体的活化能为0.43eV,生成CO的中间体*COOH的活化能高于生成HCOOH的中间体的活化能,活化能越低反应越容易进行,所以电催化还原CO2生成HCOOH的选择性高于生成CO的选择性;
(5)①右侧电极室中发生反应,消耗,一段时间后,右侧电极室内溶液pH降低,
②电极上CO2得电子转化为,电极反应式为。
8.(2025·天津·一模)2024年全国政府在节能减排方面采取了一系列重要政策和措施,以推动碳达峰和碳中和目标的实现。回答下列问题:
(1)加氢合成甲醇是合理利用的有效途径。制备甲醇过程涉及反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应① 0,反应② 。
(2)在有催化剂,高温条件下某反应达到平衡,平衡常数,恒容时,温度升高,浓度减小。
①该反应化学方程式为 ,该反应正反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
②升高温度,逆反应速率 (填“增大”或“减小”)
(3)在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20mol,在催化剂存在时反应生成甲醇:,的平衡转化率随温度,压强的变化如图所示:
①当达到平衡状态A时,容器的体积为10L,计算A点的平衡常数 。
②如果反应开始时仍充入10molCO和20mol,则在平衡状态B时容器的体积 L。
(4)科学家研发出一种新系统,通过“溶解”水中的二氧化碳,以触发电化学反应,有效减少碳的排放,其工作原理如图所示。
①系统工作时b极区的电极反应式为 。
②系统工作时b极区有少量固体析出,该固体可能是 。
【答案】(1) < +41.19
(2) 吸热 增大
(3) 1 2
(4)
【详解】(1)由题干信息可知,反应① ;反应②: ;反应③: ,反应①-反应③可得反应②,则依据以上数据,=(-49.58kJ/mol)-(-90.77kJ/mol)=+ 41.19kJ/mol,反应①正向是气体体积减小的反应,;
(2)①由平衡常数表达式可知反应的化学方程式: ;若温度升高,浓度减小,说明反应正向进行,则该正反应是吸热反应;
②升高温度,正逆反应速率均增大;
(3)①根据已知列三段式:,A点平衡常数;
②根据已知列三段式:,A、B两容器温度相同,即化学平衡常数相等,B点平衡常数,体积为VL,则有;,解得V=2L;
(4)①系统工作时,a极为金属钠,钠只能失去电子,做负极,b极为正极,b极区二氧化碳和水反应转化为碳酸氢根离子和氢气,电极反应式为;
②系统工作时钠离子作为阳离子向正极移动,遇到有可能形成的过饱和溶液,有固体析出。
9.(2025·天津·一模)钒是一种重要的过渡金属,其化合物具有多样的化学性质和广泛的应用。
I.工业上常采用碳热还原氮化法制备氮化钒,相关热化学方程式及平衡常数如下
①
已知反应①经由以下两个基元反应分两步完成:
②
③
(1)反应①的 ,该反应正向能自发进行的原因是 。
(2)若反应①、②、③分别在不同容器中独立发生,对于一定条件下的指定反应,下列有关叙述正确的是 (填字母)。
a.反应①:恒温恒容时,容器内的压强不再变化时,可判断该反应达到平衡
b.反应②:其他条件不变时缩小容积,增大压强,再次平衡时将增大
c.反应③:恒温恒容时,向密闭容器通入,则平衡向正向移动,氮气的转化率下降
d.三个反应的平衡常数的关系是,且温度升高,K值增大
(3)工业上利用反应①制备时会产生大量有害气体,以和为原料可以生产甲醇,其化学反应方程式为:。下,在恒容密闭容器中充入和合成,测得的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示:
图1
①前5分钟内, 。
②时,改变的外界条件可能是 。
③下,在恒容密闭容器中充入和,此时反应将 (填“向左进行”“向右进行”“达到平衡”或“无法判断”)。
II.一种高性能的碱性硼化钒空气电池如图2所示,其中在电极上发生反应:。
图2
(4)该电池工作时,正极区的值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。使用该电池作为直流电源,用惰性电极电解溶液,当溶液的质量减轻,电解过程中转移电子的物质的量是 。
【答案】(1) (熵增或正向气体增多)
(2)a
(3) 0.2 降低温度 向右进行
(4) 变大 0.5
【详解】(1)①根据盖斯定律,反应① = 反应② + 反应③,所以;
②该反应的,在高温时,反应能自发进行。
(2)a.反应①前后气体物质的量不相等,恒温恒容时,容器内压强不再变化,说明气体物质的量不变,反应达到平衡,a正确;
b.反应②平衡常数,温度不变平衡常数不变,其他条件不变时缩小容积,增大压强,再次平衡时c(CO)不变,b错误;
c.反应③恒温恒容通,反应物浓度增大,温度不变平衡常数不变,平衡时氮气浓度不变,故转化的氮气浓度增大,故无法判断氮气转化率下降,c错误;
d.根据盖斯定律反应① = 反应② + 反应③,平衡常数关系应为,反应①、③是放热反应,温度升高平衡逆向移动,K值减小,反应②是吸热反应,温度升高平衡正向移动,K值增大,d错误;
故答案选a。
(3)①前5分钟内,CO浓度变化量为,根据化学计量数之比,,K;
②反应,由图像可知平衡时,起始充入和,容器体积2L,列三段式求出平衡时,,平衡常数,平衡常数变大,则10 min时平衡正向移动,改变的外界条件可能是降低温度;
③时,在1L恒容密闭容器中充入、和,此时浓度商,所以反应向右进行。
(4)①在碱性硼化钒 - 空气电池中,电极发生失电子的氧化反应,为负极;正极上是氧气得电子发生还原反应,电极反应式为。由于正极生成了,所以正极区的增大,pH值变大;
②用惰性电极电解溶液,总反应为。每转移4mol电子,溶液减少的质量为和的质量之和,即。已知溶液质量减轻7.6g ,设转移电子物质的量为n ,则,解得n = 0.4mol;用惰性电极电解溶液,总反应为,溶液质量减轻是因为生成了Cu和,设生成Cu的物质的量为,生成的物质的量为,根据反应可知,n(Cu):n() = 2:1,且溶液减轻的质量为64x + 32y,已知n()=,若完全反应,生成Cu的物质的量为0.05mol,生成的物质的量为0.025mol,此时溶液减轻的质量为,说明反应完后水还在继续电解反应过程中:
,此过程溶液减轻质量为,水继续电解的质量为7.6g - 4g = 3.6g,,根据反应可知电解水转移电子的物质的量为,电解溶液转移电子的物质的量为,所以整个电解过程中转移电子的物质的量是0.1mol+0.4mol = 0.5mol。
10.(2025·天津和平·一模)用磷石膏(主要成分是)可生产硫酸或硫。回答下列问题:
(1)用硫黄还原磷石膏。已知下列反应:
①
②
则反应:的 。(用和表示)。
(2)用高硫煤还原磷石膏。温度对等时间内转化率影响的曲线如图甲所示,的作用是 ;当温度高于时,两条曲线趋于相同的可能原因是 。
(3)用还原磷石膏。不同反应温度下可得到不同的产物。
①低于时,主要的还原产物是一种硫的最低价盐,该物质的化学式是 。
②下,向盛有足量的真空恒容密闭容器中充入,起始压强为,主要发生反应:。该反应达到平衡时,,的转化率为80%,则初始时 ,该反应的分压平衡常数中 。(分压=总压×物质的量分数,忽略副反应)。
(4)用C还原磷石膏。向密闭容器中加入相同质量的几组不同C/S值(炭粉与的物质的量之比)的混合物,煅烧至无气体产生,结果如图乙所示。
①当C/S值为0.5时,试解释的转化率接近80%,但的体积分数却低于10%的原因 。
②当C/S值大于0.7时,反应所得气体中的体积分数不升反降,可能的原因是 。
(5)生产硫酸:依上述四种还原途径,分析用磷石膏生产硫酸比较适宜途径和条件是 。
【答案】(1)
(2) 作催化剂降低反应活化能,节约能源 两种情况下反应均趋于平衡,催化剂不影响平衡
(3) 1.0×10-4 0.32a
(4) 炭粉与主要的产物和,少部分生成和 高温下,过量的C与反应生成CO,使气体总体积增大或部分转化为其他含硫物质
(5)用C还原磷石膏,C/S值为0.7;,作催化剂
【详解】(1)目标方程式可由得到,根据盖斯定律得;
(2)由图甲可知,CaCl2改变反应速率,但不改变最终(平衡时)CaSO4的转化率,说明CaCl2作催化剂;当温度高于1200℃时,两种情况均达到平衡状态,则无论有无CaCl2,CaSO4的转化率趋于相同;
(3)S的最低价态为-2价,则最低价盐为CaS;根据反应可知存在计量关系:CO~SO2~CO2,则反应掉的CO为8.0×10-5mol/L,则初始CO的浓度为;平衡时,c(CO2)= 8.0×10-5mol/L,c(CO)=( 1.0×10-4-8.0×10-5)mol/L=2×10-5 mol/L,则平衡时气体总物质的量浓度为=1.8×10-4 mol/L,设容器体积为VL,总压为,p(CO2)==p(SO2),p(CO)=,Kp=;
(4)主要原因是其中大部分CaSO4与C反应转化成CaS和CO,少部分转化成CaO、CO2、SO2,故SO2含量少;当C/S值大于0.7,过量的C与CO2反应生成CO,使气体总体积增大导致SO2体积分数不增反减或CaSO4部分转化为其他含硫物质;
(5)考虑实际生产成本和转化率,应选择用C还原磷石膏,C/S值选择0.7;另外加入CaCl2催化剂可以提高生产效率,温度选择900℃(温度太低CaSO4易生成CaS,且900℃时CaCl2催化效果很好)。
11.(2025·天津河北·一模)一氯甲烷主要用于生产甲基氯硅烷,一氯乙烯主要用于生产聚氯乙烯等高聚物,1,2-二氯乙烷常用作有机溶剂和化工原料。回答下列问题。
Ⅰ.在加热或光照条件下,“甲烷-氯气”法得到一氯甲烷()是按自由基机理进行的,该反应涉及两个基元步骤①、②,其相对能量-反应历程如图1所示。
(1)已知键能为4.56eV,H-Cl键能为4.46eV,1eV相当于。则步骤①的焓变= ;一氯取代反应的总焓变= (用、表示)。
Ⅱ.一氯乙烯()的工业生产方法之一是乙烯氯化裂解法,该方法分以下两个过程进行:
乙烯氯化加成:
1,2-二氯乙烷裂解:
(2)乙烯氯化加成反应可在 (填“低温”或“高温”)条件下自发进行。
(3)在某恒压密闭容器中通入一定量的,仅发生1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢,实验测得的转化率随温度和反应时间的关系如图2所示。
①的数值由大到小的顺序为 。
②若M点刚好达到平衡状态,则N点的 (填“大于”“小于”或“等于”)。是以物质的量分数表示的平衡常数,则温度下1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢的反应的= (用分数表示)。
Ⅲ.一种电化学合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图3所示。
(4)电解池中交换膜X是 离子交换膜(填“阴”或“阳”),阴极的电极反应为 。
【答案】(1) +9.65
(2)低温
(3) T1>T2>T3 大于
(4) 阴 2H2O+2e-=2OH-+H2↑
【分析】Ⅲ.根据图示电解装置图可知,右侧水转化为氢气和氢氧根,反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则说明右侧电极为阴极,直流电源左侧为正极,连接的电极为阳极,直流电源的右侧为负极,则由左侧阳极区:氯化亚铜转化为氯化铜,被氧化,即:CuCl-e-+Cl-= CuCl2,需要氯化钠溶液中的氯离子参与,所以交换膜X为阴离子交换膜。
【详解】(1)已知步骤①的机理为键断开,键能为4.56eV,H-Cl键生成,键能为4.46eV,吸收能量4.56eV-4.46eV=0.1eV,1eV相当于,则步骤①的焓变=,由图可知,反应为放热反应,且为负数,所以一氯取代反应的总焓变;
(2)乙烯氯化加成反应,,根据,所以可在低温条件下自发进行;
(3)①反应相同时间时,温度越高,反应速率越快,1,2-二氯乙烷的转化率越高,所以T1、T2、T3的大小关系为:T1>T2>T3;
②温度:M点大于N点,所以若M点刚好达到平衡状态,则N点还未达到平衡状态,所以N点v正大于v逆,1,2-二氯乙烷裂解发生的反应为:,设初始物质的量为1mol,根据图示T2温度下,ClCH2CH2Cl转化率为70%,则此状态下各个物质的物质的量为:n(ClCH2CH2Cl)=(1-0.7)mol=0.3mol,n[CH2=CHCl(g)]=0.7mol,n[HCl(g)]=0.7mol,所以各物质的物质的量分数分别为:x(ClCH2CH2Cl)=,x[CH2=CHCl(g)]=,x[HCl(g)]= ,则T2温度下1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯和氯化氢的反应的Kx=;
(4)根据图示电解装置图可知,右侧水转化为氢气和氢氧根,反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则说明右侧电极为阴极,直流电源左侧为正极,连接的电极为阳极,直流电源的右侧为负极,连接的是阴极,则由左侧阳极区:氯化亚铜转化为氯化铜,被氧化,即:CuCl-e-+Cl-= CuCl2,需要氯化钠溶液中的氯离子参与,所以交换膜X为阴离子交换膜。
试卷第30页,共30页
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