微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 过氧化氢和臭氧是用途很广的氧化剂。试回答下列问题:
(1)过氧化氢是一种绿色氧化剂,写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:
(2)Na2O2、K2O2、 以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。最适合的过氧化物是____________(写电子式),
臭氧(O3)可以使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝,反应的化学方程式为:
KI+O3+H2O→KOH+I2+O2(未配平 ) 回答问题:
① 还原产物的化学式为
② 配平后的化学方程式是
(4)O3 可由臭氧发生器(原理如下图所示)电解稀硫酸制得。

①图中阴极为 (填“A”或“B”)。
② 若C处不通入O 2 ,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L
气体(标准状况下), 则E处收集的气体中O3所占的体积分数
为 (忽略 O 3 的分解)。
③ 若C处通入O 2,则A极的电极反应式为: 。
(5)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+ O3(g)
NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ,正反应速率随时间变化的示意图(如下图)所示。由图可得出的正确说法是

a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.反应物的总能量低于生成物的总能量
d.Δt1=Δt2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段
参考答案:(1)H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O
(2)
(3) KOH O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2
(4) ① A ②50% ③ O2+4H++4e-=2H2O
(5) d
本题解析:(1)过氧化氢与氯化亚铁发生氧化还原反应生成氯化铁和水,离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O ;
(2)过氧化物与稀硫酸反应制取过氧化氢最合适的过氧化物是过氧化钡,因为过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过滤即可除去硫酸钡,过氧化钡的电子式为
;
(3)①该反应中的臭氧是氧化剂,KI是还原剂,所以还原产物是臭氧对应的产物,O元素的化合价降低,则还原产物的化学式为KOH;
②臭氧中O元素的化合价是0价,KOH中O元素中化合价是-2价,化合价降低2价,KI中I的化合价是-1价,碘中I的化合价是0价,化合价升高1价,则KI的系数是2,臭氧的系数是1,碘的系数是1,根据H元素守恒,则水的系数是1,所以氧气的系数是1,则化学方程式为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2
(4)①电解硫酸溶液制取臭氧,B极产生氧气和臭氧,说明O元素的化合价升高,发生氧化反应,所以B端是阳极,接电源的正极,则A接电源的负极,作电解池的阴极;
②若C处不通入O2,D处收集到的气体是氢气,E处收集到的气体是臭氧和氧气,11.2L的氢气的物质的量是0.5mol, 4.48L的氧气和臭氧的物质的量是0.02mol,生成0.5mol氢气转移电子的物质的量是1mol,设臭氧的物质的量为xmol,则氧气的物质的量是0.02mol-xmol,根据得失电子守恒,1mol=6xmol+4(0.02mol-xmol),解得x=0.01mol,所以E处收集的气体中O3所占的体积分数也即物质的量分数0.01/0.02=50%;
③若C处通入O 2,则A极是氧气发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O;
(5)该反应反应前后气体的物质的量不变,容器体积不变,故体系压强恒定.绝热恒容密闭容器,体系温度随反应进行变化,随反应进行反应物的浓度降低,由图可知,c点以前正反应速率增大,说明体系温度升高,正反应为放热反应,c点以后反应正反应速率降低,应是浓度影响比温度影响更大.图为正反应速率随时间变化,说明反应未到达平衡。
a.反应在c点前,温度对速率影响大,c点以后浓度减小对速率影响大,所以C点未达到平衡状态,错误;b.反应未达平衡,b点在c点之前,所以反应物浓度:b点大于c点,错误;c.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,错误;d.a~b段反应速率小于b~c段反应速率,根据v=△c/△t,得△t1=△t2时,b~c段消耗NO更多,故NO的转化率:a~b段小于b~c段,正确,答案选d。
考点:考查电解池反应原理、氧化还原反应计算、化学平衡图象的分析、化学方程式的配平,电子式的书写
本题难度:困难
2、选择题 已知反应mX(g)+nY(g)?qZ(g),△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列有关说法正确的是( )
A.如果继续通入一定量某气体使体系压强增大,平衡将正向移动
B.此时,X的正反应速率是Y的逆反应速率的
倍
C.如果降低温度,且保持物质状态不发生改变,混合气体的平均相对分子质量变小
D.如果增加X的物质的量,平衡正向移动,X的转化率增大
参考答案:A、恒容条件下,通入稀有气体使压强增大,反应混合物的浓度不变,正、逆反应速率不变,平衡不移动,故A错误;
B、可逆反应达平衡时不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,X的正反应速率是Y的逆反应速率的mn倍,说明反应到达平衡,故B正确;
C、降低温度平衡向正反应移动,由于m+n>q,反应混合气体总的物质的量减小,混合气体总质量不变,结合M=mn可知混合气体的平均摩尔质量增大,故降低温度,混合气体的平均相对分子质量增大,故C错误;
D、增加X的物质的量,X的浓度增大,平衡正向移动,X的转化率降低,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应A(g)+3B(g)═2C(g)达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,则( )
A.平衡向正反应方向移动
B.平衡向逆反方向移动
C.平衡不发生移动
D.n(C)减小
参考答案:达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,相当于在原来的基础上缩小体积,增大压强,反应前气体的化学计量数之和大于生成物的气体化学计量数之和,则增大压强,平衡向正反应方向移动,故A正确、B、C错误;
增加C的物质的量,平衡虽然向正反应方向移动,根据勒沙特列原理可知,只能减弱、但不能改变,则C的物质的量增大,故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol—1)的变化。

(1)写出该反应的热化学方程式 。
(2)关于该反应的下列说法中,正确的是 。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0 C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(3)该反应的平衡常数K的表达式为: 。
(4)温度降低,平衡常数K (填“增大”、 “不变”或“减小”)。
(5)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v (H2)= 。
(6)下列措施中能使
增大的有 。
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.体积不变,充入He(g)使体系总压强增大
参考答案:(1)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O (g) △H=-(n-m)kJ?mol?1(2分)
(2)C(1分) (3)
(1分)
(4)增大(1分) (5)0.225mol/(L·min)(1分) (6)C(1分)
本题解析:(1)该工业方法制取甲醇原理为二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水,根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应是放热反应。反应热等于反应物的总能量和生成物总能量的差值,因此该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O (g) △H=-(n-m)kJ?mol?1。
(2)由图1可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,即△H<0;由方程式可知,该反应正反应是气体的物质的量减小的反应,故正反应为熵减过程,即△S<0,所以答案选C。
(3)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据可逆反应可逆反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O (g)可知,该可逆反应的平衡常数K=
。
(4)该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,平衡常数增大。
(5)由图2可知,10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L,所以v(CH3OH)=
=0.075mol?L-1?min-1。又因为反应速率之比等于化学计量数之比,因此v(H2)=3v(CH3OH)=0.075mol?L-1?min-1×3=0.225mol?L-1?min-1。
(6)使
增大,改变条件使平衡向正反应移动即可。但只增大二氧化碳的浓度会使该比值减小,则A、升高温度,平衡向逆反应移动,
减小,故A错误;B、加入催化剂,平衡不移动,
不变,故B错误;C、将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应移动,
增大,故C正确;D、充入He(g),压强增大,但反应混合物的浓度不变,平衡不移动,
不变,故D错误;答案选C。
考点:考查热化学方程式的书写、外界条件对平衡状态和平衡常数的影响、反应速率的计算等
本题难度:困难
5、选择题 如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是

[? ]
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态I后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
C.该反应达到平衡态I后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态II
D.同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般