1、题组32化学反应原理简答题专练1.乙醇是一种重要的化工原料,在生活、生产中的应用广泛。工业上利用二甲醚合成乙醇。反应:CH3OCH3(g)+CO(g) CH3COOCH3(g)H1反应:CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3OH(g)+C2H5OH(g)H2压强为p kPa时,温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率的影响如图1所示,则H10(填“”或“”,下同)、H20。温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示。在300600 K范围内,乙酸甲酯的百分含量逐渐增大,而乙醇的百分含量逐渐减小的原因是 。图1温度对反应平衡转化率的影响图2温度对平衡体系中产物百分含量的影响答案30
2、0600 K范围内,随着温度升高,反应对应的平衡体系向逆反应方向移动的程度比反应的小解析由图1可知,压强相同时,温度升高,二甲醚和乙酸甲酯的平衡转化率均减小,则H1和H2都小于0,即H10,H2”或“”或“”)p2。(2)压强为p2,温度为300 时,该反应的化学平衡常数K=。(3)下列各项中,不能说明该反应已经达到平衡的是。A.容器内气体压强不再变化B.v(CO)v(H2)v(CH3OH)=121C.容器内气体的密度不再变化 D.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化E.容器内各组分的质量分数不再变化(4)某温度下,在保证反应物浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡(填字母)。A.向正反应
3、方向移动B.向逆反应方向移动C.不移动答案(1)(2)48(3)BC(4)C解析(1)由题图可知,随温度的升高,CH3OH的体积分数减小,即升温平衡向逆反应方向移动,说明逆反应吸热,则正反应放热。题给反应的正反应是气体体积减小的反应,压强增大,平衡正向移动,CH3OH体积分数增大,则p1p2。(2)列三段式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)n(起始)/mol1 2 0n(变化)/molx 2x xn(平衡)/mol1-x 2-2x xCH3OH的体积分数为0.5,则x1-x+2-2x+x=0.5,x=0.75,平衡时c(CO)、c(H2)、c(CH3OH)分别为0.125 molL-1
4、、0.25 molL-1、0.375 molL-1,K=0.3750.1250.252=48。(3)A项,该反应的正反应是气体体积减小的反应,压强不变,说明达到平衡;B项,没有说明是正反应速率还是逆反应速率,无法判断;C项,质量不变,容器体积不变,密度始终不变;D项,气体总质量不变,平均相对分子质量不变,则气体总物质的量不变,说明达到平衡;E项,各组分质量分数不变,说明达到平衡。4.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)n(HSO3-)的变化关系如下表:n(SO32-)n(HSO3-)9191199
5、1pH8.27.26.2由上表判断,NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释: 。(2)当吸收液的pH降至约为6时,需送到电解槽再生。再生示意图如下:当阴极室中溶液pH升到8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。答案(1)酸NaHSO3溶液中的HSO3-存在两个平衡:HSO3- H+SO32-和HSO3-+H2O H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度大于其水解程度(2)H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生5.简要回答下列问题:(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
6、某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10、Ksp(BaCO3)=5.110-9。(2)氯碱工业中电解饱和食盐水时,用盐酸控制阳极区溶液的pH在23,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:。(3)已知Ba2+有很强的毒性,医学上进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1),但服用大量BaSO4仍然是安全的,BaSO4不溶于酸的原因是 (用沉淀溶解平衡原理解释)。答案(1)BaC
7、l2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)(2)由于阳极上生成氯气,而氯气可溶于水,并发生下列反应:Cl2+H2O HCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的逸出(3)对于平衡BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq),H+不能减小SO42-的浓度,故平衡不能向溶解方向移动,Ba2+浓度很小,因而对人身无害6.汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质,已成为某些大城市空气的主要污染源。(1)汽车燃料中一般不含氮元素,汽缸中生成NO的原因为(可逆
8、反应,用化学方程式表示),且汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,试分析其原因:。(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)H(CO)解析(1)汽车尾气中含有NO,原因是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成NO;反应温度越高,反应速率越快,故汽车启动后,汽缸的温度越高,单位时间内NO的排放量越大。(2)实验从开始到平衡,体系总压强从320 kPa降低至250 kPa,总物质的量浓度由0.16 molL-1变为0.125 molL-1,根据反应方程式2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),总浓度减小0.035 molL-1,反应的NO的浓度为0.07 molL-1,则v(NO)=0.07 molL-140 min=1.7510-3 molL-1min-1。三组实验中CO的转化率:实验、中CO的转化率相等,实验的压强改变量为50 kPa,实验、的压强改变量为70 kPa,故实验中CO的转化率最小,即(CO)=(CO)(CO)。
