化學反應原理一C

2022-12-31 19:00:06 字數 4468 閱讀 6786

化學反應原理一(化學反應速率與化學平衡、原電池c)

本試卷分第ⅰ卷和第ⅱ卷兩部分。滿分100分,考試用時50分鐘。

第i卷選擇題

(本卷包括10小題,每小題只有乙個選項符合題意,每小題4分,共40分)

1.表示在2l的密閉容器中反應時n2的物質的量隨時間的變化曲線。圖3表示在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質的量對此反應平衡的影響。下列說法正確的是:

a.該反應為自發反應,由圖1可得加入適當的催化劑,e和△h都減小

b.圖2中0~10min內該反應的平均速率v(h2)=0.045mol·l-1·min-1,從11min起其它條件不變,壓縮容器的體積為1l,則n(n2)的變化曲線為d

c.圖3中a、b、c三點所處的平衡狀態中,反應物n2的轉化率最高的是b點

d.圖3中t1和t2表示溫度,對應溫度下的平衡常數為k1、k2,則:t1>t2,k1>k2

2.一氧化碳是一種用途相當廣泛的化工基礎原料。利用下列反應可以將粗鎳轉化為純度達99.9%的高純鎳。 ni(s)+4co(g)ni(co)4(g)

在一密閉容器中,放入鎳粉並充入一定量的co氣體,已知該反應的平衡常數如下表

下列說法正確的是(  )

a.上述反應是熵增反應

b.在80℃時,測得某時刻,ni(co)4 、co濃度均為0.5 mol·l-1,則此時v(正)c.25℃時,反應ni(co)4(g)ni(s)+4co(g)的平衡常數是0.5

d.恆溫恆容下,向容器中再充入少量ni(co)4(g),達新平衡時,co 的百分含量將增大

3.在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恆溫、恆容,測得反應達到平衡時的有關資料如下

(已知n2(g)+3h2 (g)2nh3(g)kj·mol)

下列說法正確的是

a. b .a + b< 92.4 c. d.

4.最近,科學家研製出一種紙質電池,這種「軟電池」採用薄層紙片作為載體和傳導體,在一邊附著鋅,在另一邊附著二氧化錳。電池總反應為

zn+2mno2+h2o=zno+2mno(oh) 關於此電池,下列說法正確的是

a.該電池zn為負極,zno為正極,mno2催化劑

b.該電池的正極反應為:mno2+e- +h2o=mno(oh)+ oh-

c.放電時外電路電子由zn流向mno2,內電路電子由mno2流向zn

d.電池工作時oh-能通過薄層紙片向附著二氧化錳的電極移動

5.尋找新能源是解決溫室效應的一條重要思路。磷酸亞鐵鋰lifepo4是一種新型汽車鋰離子電池,總反應為:

fepo4+li lifepo4,電池中的固體電解質可傳導離子,下列說法錯誤的是

a.放電時正極材料是磷酸亞鐵鋰(lifepo4)

b.放電時正極反應為: fepo4+li++e-=lifepo4

c.充電時li+ 和fe2+向陰極移動,po43ˉ向陽極移動

d.充電時陰極反應為:li+ +e-= li

6.已知no2和n2o4可以相互轉化:2no2n2o4 △h<0。

現將一定量no2和n2o4的混合氣體通入一體積為1l的恆溫密閉容器中,反應物濃度隨時間變化關係如下圖所示。下列有說法正確的是

a.曲線y表示no2濃度隨時間的變化

b.a點表示化學反應處於平衡狀態

c.c點表示v生成(no2)< v消耗(no2)

d.25min時,曲線發生變化的原因是縮小了容器的體積

7.把物質的量均為0.1mol的alcl3、cucl2和h2so4溶於水製成100ml的混合溶液,用石墨做電極電解,並收集兩電極所產生的氣體,一段時間後在兩極收集到的氣體在相同條件**積相同。

則下列描述正確的是

a.電路中共轉移0.9mol電子b.陽極得到的氣體中有o2且其物質的量為0.35mol

c.陰極質量增加3.2gd.鋁元素以al(oh)3的形式存在

8.在一定溫度下,固定容積的容器中加入a mol a和b mol b,發生

反應:a(g)+2b(g)2c(g)一段時間後達到平衡,生成n mol c。則下列說法中不正確的是( )

a.再充入少量a,平衡向正反應方向移動,但k值不變

b.起始時刻和達到平衡後容器中的壓強之比為(a+b)∶(a+b-)

c.當2v正(a)=v逆(b)時,反應一定達到平衡狀態

d.充入惰性氣體(如ar)增大壓強,平衡向正反應方向移動

9.對於反應n2o4(g) 2no2(g)在溫度一定時,平衡體系中no2的體積分數(no2)%隨壓強的變化情況如圖所示(實在線的任何一點為對應壓強下的平衡點),下列說法正確的是

a.a、c兩點的正反應速率的關係為ac

b.a、b、c、d、e各狀態中,v(正)<v(逆)的是狀態e

c.維持p1不變,e→a所需時間為x;維持p2不變,d→c所需時間為y,則x<y

d.使e狀態從水平方向到達c狀態後,再沿平衡曲線到達a狀態,

從理論上來講,可選用的條件是從p1突然加壓至p2,再由p2無限緩慢降壓至p1

10.—銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發展前景。該電池通過一種複雜的銅腐蝕「現象」產生電能,其中放電過程為2li+cu2o+h2o==2cu+2li++2oh-,說法不正確的是

a.放電時,li+透過固體電解質向cu極移動

b.放電時,正極的電極反應式為o2+2h2o+4e-==4oh-

c.通空氣時,銅被腐蝕,表面產生cu2o

d.整個反應過程中,氧化劑為o2

第ⅱ卷(本卷包括2小題,共60分)

11.(1)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應,co2(g)+h2(g)co(g)+h2o(g)。其化學平衡常數k與溫度t的關係如下。請回答下列問題:

①該反應的化學平衡常數的表示式k =,由上表資料可得,該反應為反應。(填「吸熱」或「放熱」)

②800℃,固定容器的密閉容器中,放入混合物,其始濃度為c(co)=0.01 mol·l-1、c(h2o)=0.03 mol·l-1、c(co2)=0.

01 mol·l-1、c(h2)=0.05 mol·l-1,則反應開始時,h2o的消耗速率比生成速率 (填"大"、"小"或"不能確定")

③830℃,在1 l的固定容器的密閉容器中放入2 mol co2和1 mol h2,平衡後co2的轉化率為。

(2)目前工業上有一種方法是用co2來生產燃料甲醇。為**反應原理,現進行如下實驗,在體積為1l的密閉容器中,充入1mol co2和3mol h2,在500℃下發生反應:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g) △h=-49.

0kj·mol-1。測得co2(g)和ch3oh(g)的濃度隨時間變化如圖所示:

①平衡時ch3oh的體積分數w為。

②現在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恆溫、恆容,測得反應達到平衡時的有關資料如下。下列說法正確的是

a.2 c1>c3b.x+y=49.0 c.2p2< p3

d.(a1+ a3)<1 e.2p1> p3 f.a1= a2

③在乙個裝有可移動活塞的容器中進行上述反應:co2(g)+3h2(g)ch3oh(g)+h2o(g)。反應達到平衡後,測得ch3oh的物質的量為a mol,保持容器內的溫度和壓強不變,向平衡體系中通入少量的h2,再次達到平衡後,測得ch3oh的物質的量為b mol,請比較a、b的大小。

12.中國**承諾,到2023年,單位gdp二氧化碳排放比2023年下降40%~50%。減少co2排放是一項重要課題。

(1)以co2為原料製取碳(c)的太陽能工藝如圖所示。

過程2中發生反應的化學方程式為

(2)碳酸二甲酯(ch3ocooch3,簡稱dmc)是一種應用前景廣泛的新材料,用甲醇、co、co2在常壓、70~120℃和催化劑條件下合成dmc。

已知:①co的燃燒熱為△h1=﹣283.0 kj·mol-1

②h2o(l)= h2o(g) △h2 = + 44.0 kj·mol-1

③2ch3oh(g)+co2(g)ch3ocooch3 (g)+ h2o(g) △h3 =﹣15.5 kj·mol-1

則2ch3oh(g)+co(g)+1/2o2(g)ch3ocooch3 (g)+ h2o(l) △h =

(3)在某容積不變的2l密閉容器中充入2molch3oh、1molco2通過反應③直接合成dmc,一定條件下,平衡時co2的轉化率如圖所示,則:

①下列能說明在此條件下反應達到平衡狀態的是

a.2v正(ch3oh)= v逆(co2) 與h2o的物質的量之比保持不變

c.容器內氣體的密度保持不變 d.各組分的物質的量分數保持改變

② 反應在a點條件下達到平衡後,其它條件不變情況下,t1時刻繼續往該容器中充入2molch3oh、1molco2,t2時刻達到新的平衡,試畫出t1時刻以後容器中c(co2)隨時間變化圖。

(4)co2經催化加氫可以生成低碳烴,主要有以下兩個競爭反應:

反應ⅰ:co2(g)+4h2(g) ch4(g)+2h2o(g)

反應ii:2co2(g)+6h2(g) c2h4(g)+4h2o(g)

為分析催化劑對反應的選擇性,在1 l密閉容器中充入1 mol co2和3 mol h2,測得有關物質的物質的量隨溫度變化如圖所示。

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