【浙江选考】2019届化学选考复习专题精编:第30题化学反应原理.doc
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1、精心整理30.化学反应原理1(一)以四甲基氯化铵(CH3)4NCl水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH,装置如图1所示。(1)收集到(CH3)4NOH的区域是(填a、b、c或d)。(2)写出电池总反应。(二)乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成:CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l)H2.7kJmol1已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表:纯物质沸点/恒沸混合物(质量分数)沸点/乙醇78.3乙酸乙酯(0.92)+水(0.08)70.4乙酸117.9乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯(0.8
2、3)+乙醇(0.08)+水(0.09)70.2请完成:(1)关于该反应,下列说法不合理的是。A反应体系中硫酸有催化作用B因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应的S等于零C因为反应的H接近于零,所以温度变化对平衡转化率的影响大D因为反应前后都是液态物质,所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计(2)一定温度下该反应的平衡常数K4.0。若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料,则乙酸乙酯的平衡产率y;若乙酸和乙醇的物质的量之比为n:1,相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x,请在图2中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)。(3)工业上多采用乙酸过量的方法,将合成塔中乙酸、
3、乙醇和硫酸混合液加热至110左右发生酯化反应并回流,直到塔顶温度达到7071,开始从塔顶出料。控制乙酸过量的作用有。(4)近年,科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)2H2(g)在常压下反应,冷凝收集,测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图3所示。关于该方法,下列推测合理的是。A反应温度不宜超过300B增大体系压强,有利于提高乙醇平衡转化率C在催化剂作用下,乙醛是反应历程中的中间产物D提高催化剂的活性和选择性,减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键2(一)十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体,经历“十氢萘(C10H18)四氢萘(C10H12)萘(
4、C10H8)”的脱氢过程释放氢气。已知:C10H18(l)C10H12(l)3H2(g)H1,C10H12(l)C10H8(l)2H2(g)H2H1H20;C10H18C10H12的活化能为Ea1,C10H12C10H8的活化能为Ea2,十氢萘的常压沸点为192;在192,液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9。请回答:(1)有利于提高上述反应平衡转化率的条件是。A高温高压B低温低压C高温低压D低温高压(2)研究表明,将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中,升高温度带来高压,该条件下也可显着释氢,理由是。(3)温度335,在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00mol)催化脱氢实验,测得C10
5、H12和C10H8的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间变化关系,如图1所示。在8h时,反应体系内氢气的量为mol(忽略其他副反应)。x1显着低于x2的原因是。在图2中绘制“C10H18C10H12C10H8”的“能量反应过程”示意图。(二)科学家发现,以H2O和N2为原料,熔融NaOHKOH为电解质,纳米Fe2O3作催化剂,在250和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行,请补充完整。电极反应式:和2Fe3H2ON22NH3Fe2O3。3以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝。电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用。请回答
6、:(1)已知:2Al2O3(s)=4Al(g)3O2(g)H13351kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2221kJmol12Al(g)N2(g)=2AlN(s)H3318kJmol1碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是,该反应自发进行的条件。(2)在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比14,总物质的量amol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应.CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H4,反应.CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g
7、)H5下列说法不正确的是。AH4小于零B温度可影响产物的选择性CCO2平衡转化率随温度升高先增大后减少D其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为13,可提高CO2平衡转化率350时,反应在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL,该温度下反应的平衡常数为(用a、V表示)350下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示。画出400下0t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线。(3)据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是。4氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。(1)已知:900K时,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),反应自发。该反应是放热
8、还是吸热,判断并说明理由。900K时,体积比为4:l的HCl和O2在恒温恒容的密闭容器中发生反应,HCl的平衡转化率(HCl)随压强(P)变化曲线如图。保持其他条件不变,升温到TK(假定反应历程不变),请画出压强在1.5l054.5105Pa范围内,HCl的平衡转化率(HCl)随压强(P)变化曲线示意图。(2)已知:Cl2(g)+2NaOH(aq)=NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)Hl=102kJmol13Cl2(g)+6NaOH(aq)=5NaCl(aq)+NaClO3(aq)+3H2O(1)H2=422kJmol1写出在溶液中NaClO分解生成NaClO3的热化学方程式:
9、。用过量的冷NaOH溶液吸收氯气,制得NaClO溶液(不含NaClO3),此时ClO的浓度为c0molL1;加热时NaClO转化为NaClO3,测得t时刻溶液中ClO浓度为ctmolL1,写出该时刻溶液中Cl浓度的表达式;c(Cl)=molL-1(用c0、ct表示)。有研究表明,生成NaClO3的反应分两步进行:I.2ClO=ClO2+ClII.ClO2+ClO=ClO3+Cl常温下,反应II能快速进行,但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3,试用碰撞理论解释其原因:。(3)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4。在电解过程中由于阴极上吸附氢气,会使电解电压升高,电解效率下降。为抑制氢
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