专题 化学反应原理试题

【反应原理】. 二甲醚()是无色气体，可作为一种新型能源。

由合成气(组成为、和少量的)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应。

甲醇合成反应:(Ⅰ) ()()() Δ·(Ⅱ) ()()()() Δ·水煤气变换反应:(Ⅲ) ()()()() Δ·二甲醚合成反应:(Ⅳ) ()()() Δ·回答下列问题:() 分析二甲醚合成反应(Ⅳ)对于转化率的影响: 。

() 由和直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为。

根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响: 。

() 有研究者在催化剂(含和)、压强为的条件下，由和直接制备二甲醚，结果如下图所示。

其中转化率随温度升高而降低的原因是。

() 二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池( ··)。

若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应式为。

二甲醚分子经过电化学氧化，转移电子的物质的量为。

. 研究、、等大气污染气体的测量及处理具有重要意义。

() 可使、、等被氧化，常用于定量测定的含量。

已知:()()() Δ·()()() Δ·写出()与()反应生成()和()的热化学方程式: 。

() 一定条件下，与反应生成和两种气体。

将体积比为∶的、气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是(填字母)。

. 体系压强保持不变 . 混合气体的颜色保持不变. 和的体积比保持不变 . 每消耗的同时生成测得上述反应平衡时与的体积比为∶，则平衡常数。

() 新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。

该技术的优点除了能回收利用外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为(写出一种即可)。

() 右图是一种碳酸盐燃料电池()，以水煤气(、)为燃料，一定比例的和低熔混合物为电解质。

写出极的电极反应式: 。

() 工业上常用溶液吸收法处理氮的氧化物(以和的混合物为例)。

已知不能与溶液反应。

①用足量的溶液完全吸收和的混合物，每产生 (标准状况)(全部逸出)时，吸收液质量就增加，则混合气体中和的体积比为。

②用溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是。

. “氢能”将是未来最理想的新能源。

() 实验测得， ()燃烧生成液态水时放出热量，则氢气燃烧热的热化学方程式为。

() 某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备的反应步骤:①②250℃③④↑请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式: 。

根据“绿色化学”的思想评估该方法制的主要缺点是。

() 氢气通常用生产水煤气的方法制得。

其中:()()()() Δ<，在℃时，。

①若升高温度到℃时，达到平衡时(填“>”、“<”或“”)。

②℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入、、和，若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则应满足的条件是。

() 工业生产中，常用氢氧化钠溶液吸收排放废气中的二氧化硫，并将吸收产物电解，可以产生氢气、硫酸等物质，装置如图所示。

该电解过程中阳极的电极反应式为。

图图碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物的排放量与空燃比的关系() 一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物是汽车尾气的主要成分。

已知空燃比(空气、燃料体积之比)与尾气中各成分排放量关系如图所示，物质的名称是。

. 甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

() 工业生产甲醇的常用方法是()()() Δ·。

已知()() () Δ·()12()() Δ·①的燃烧热为·。

②()()()()的反应热Δ。

③若在恒温恒容的容器内进行反应()()()，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有(填字母)。

. 百分含量保持不变. 容器中浓度与浓度相等. 容器中混合气体的密度保持不变. 的生成速率与的生成速率相等() 工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:①甲醇蒸气重整法。

该法中的一个主要反应为()()()，此反应能自发进行的原因是。

②甲醇部分氧化法。

在一定温度下，以为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如右图所示。

则当23(O)(CH OH)nn时，与发生的主要反应的化学方程式为;在制备时最好控制23(O)(CH OH)nn。

() 在稀硫酸介质中，甲醇燃料电池负极发生的电极反应式为。

. 在汽车上安装催化转化器可使汽车尾气中的主要污染物(、、碳氢化合物)相互反应生成无毒害物质，减少汽车尾气污染。

() ()()() Δ·()()() Δ·写出()与()反应的热化学方程式: 。

() 某研究性学习小组在技术人员的指导下，在某温度时按下列流程探究催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的和浓度如下表:汽车尾气尾气分析仪催化反应器尾气分析仪时间()×·()×·①前内的平均反应速率() 。

②该温度下，反应的平衡常数。

③对于该可逆反应，下列叙述正确的是(填字母)。

. 该反应在一定条件下能自发进行. 该反应能有效减少有害气体的排放. 该反应一旦发生将在很短的时间内完成. 该反应达到平衡时、的转化率相等() 分析仪以燃料电池为工作原理，其装置如右图所示，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中可以在固体介质中自由移动。

下列叙述错误的是(填字母)。

. 负极的电极反应式为. 工作时在固体介质中由电极流向电极. 工作时电子由电极通过电流计流向电极. 电流计中显示的电流越大，汽车尾气中的含量越高. 镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业，金属镁的制备方法主要有:①电解无水氯化镁法②碳或碳化钙热还原法③皮江法已知()()() Δ·()()()() Δ·() 写出()与()作用生成()、()、()的热化学方程式: 。

() 碳化钙还原氧化镁的文献资料如下表:2(CaC )(MgO)n n还原温度℃恒温时间 还原率实际生产中只采取恒温，其主要原因是 ;采用2(CaC )(MgO)n n 配比为，而不是，其主要原因是 。

() 用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温度下，原料会形成()，并发生电离反应()()。

电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应式为 。

实验室由·制取无水氯化镁可采用的方法是 。

() 我国目前生产金属镁主要用皮江法生产，其原料为白云石(·)的煅烧产物和硅铁(含)。

其生产原理如下:()()()()采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是。

() 镁间二硝基苯电池的装置如右图所示，电池工作时镁转变为氢氧化镁，间二硝基苯则转变为间二苯胺。

该电池正极的电极反应式为。

. 氨、肼()和叠氮酸都是氮元素的重要氢化物。

() 氨可用于制造氮肥、硝酸等。

①合成氨工业中，“造气”有关反应的热化学方程式如下:()()()() Δ·()()()() Δ·()()()() Δ则Δ。

②在一密闭容器中，加入物质的量之比为∶的与，在不同温度、压强下测得平衡体系中的物质的量分数如图所示。

则温度为℃、压强×时，的平衡转化率最接近(填字母)。

. . . .图图③实际生产中，合成氨的温度一般控制在℃，选择该温度范围的理由是。

() 肼可用于火箭燃料、制药原料等。

①次氯酸钠与过量的氨反应可以制备肼，该反应的化学方程式为。

②一种肼燃料电池的工作原理如图所示。

该电池工作时负极的电极反应式为。

③肼与亚硝酸()反应可生成叠氮酸。

叠氮酸完全分解可放出氮气(标准状况)，则叠氮酸的分子式为。

. 钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是日常生活中使用最广泛的金属材料之一。

() 用天然气冶铁，第一步是天然气的重整反应并制得水煤气。

相关反应的热化学方程式如下:()()()() Δ·()()()() Δ·①()()()() Δ·。

②制取水煤气时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分燃烧，其目的是。

() ①天然气冶铁的第二步是用第一步的产物还原铁矿石，结合两步反应，从物质转化考虑，该冶铁工艺的优点是。

②渗、脱碳反应原理为()()()()，若在℃时渗碳(此时反应的平衡常数为)，渗碳过程中，气体浓度及之间应满足的关系的是。

() 用生铁炼钢时，需要吹入纯氧氧化杂质，并加生石灰脱硫、磷，加脱氧剂脱氧。

①用金属铝脱氧时，与在高温下反应的化学方程式为。

②脱氧时，铝耗、吹氧时间、钢水温度变化之间关系如图，钢水温度升高的主要原因是。

图图H 在某一室() 一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽，以铁作阳极，碳作阴极，可使废水中4富集。

模拟装置如图。

下列说法正确的是(填字母)。

. 阳极的电极反应式为. 阴极的电极反应式为↑. 电解一段时间后，阳极室主要成分为和. 电解一段时间后，阴极室一定是(). 碳氧化物和氨氧化物在工业生产中有着广泛应用。

() 工业上利用和在催化剂存在下合成甲醇。

主反应()()() Δ·副反应()()()() Δ·图①反应()()()的Δ·。

②工业中常用醇为燃料制成燃料电池(如图所示)，通入空气的电极是(填“正”或“负”)极;该电池的负极反应式为。

() 氮氧化物进入大气后，可形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，必须对其进行处理。

①用过量的溶液吸收气体，所得的溶液中除了含有和，还含有。

②为避免污染，常给汽车安装尾气净化装置。

净化装置里装有催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。

写出净化过程中的总反应化学方程式: 。

图③某工厂排出的尾气中的含量为(体积分数)，用氨气可以将其转化为无害气体，发生的反应如下:()若处理× (标准状况)该尾气需，则。

. 能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。

而甲醇是未来重要的绿色能源之一。

以和为原料，通过下列反应来制备甲醇。

Ⅰ. ()()()() Δ·Ⅱ. ()()() Δ·() ()与()反应生成()和()的热化学方程式为。

() 将和 ()通入容积为的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下的转化率与温度的关系如右图。

①假设℃时达到平衡所需的时间为，则用表示该反应的平均反应速率为。

②℃时反应Ⅰ的平衡常数为。

() 在压强为、温度为℃条件下，与的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的容积，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是(填字母)。

. ()减小 . 正反应速率加快，逆反应速率减慢. 的物质的量增加 . 重新平衡时反应速率加快. 平衡常数增大() 甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是通电后，将氧化成，然后以作氧化剂把水中的甲醇氧化成而净化。