(完整)高中化学反应原理大题汇总,推荐文档

化学反应原理大题讲解：

1．（15 分）TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。

I、工业上用钛矿石（FeTiO3，含 FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：

其中，步骤②发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。

（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：（填“需要”或“不需要”

）

（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。答：。

II、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：

方法一是电解 TiO2来获得 Ti（同时产生 O2）：将处理过的 TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融 CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。

（3）阴极反应的电极反应式为。

（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是。

方法二是先将 TiO2与Cl2、C 反应得到 TiCl4，再用镁还原得到 Ti。因下述反应难于

发

生：TiO2(s) +2Cl2(g) TiCl4(l) + O2(g) △H = +151 kJ·mol-1所以不能直接由 TiO2和Cl2反应（即氯化反应）来制取 TiCl4。当往氯化反应体系中

加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。

（5）已知：C(s) + O2(g) = CO2 (g) △H = - 394 kJ·mol-1。请填空：

TiO2(s) + C (s) +2Cl2(g) = TiCl4(l) + CO2(g) △H =

（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。

答：。

2．使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO 和H2，其生产流程如下图：

（1）此流程的第I 步反应为：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，一定条件下CH4的

平

衡转化率与温度、压强的关系如图a。则P1P2。（填“<”、“>”或“＝”）

100℃时，将1 mol CH4和2 mol H2O 通入容积为100L 的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K＝。

（2）此流程的第II 步反应的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃400 500 830

平衡常数K 10 9 1

从上表可以推断：该反应是反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO 和H2O 的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时，CO 的转化率为。下图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况：

图中t2时刻发生改变的条件是（写出一种）。（3）工业上常利用反应Ⅰ产生的CO 和H2合成可再生能源甲醇。

①已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1 和726.5

kJ·mol-1，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式

为。

②合成甲醇的方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H <0。在

230°C〜270℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):

n(CO)，分别在230℃、250℃和270℃进行实验，结果如右图所示。其

中270℃的实验结果所对应的曲线是（填字母）；当曲线

X、Y、Z 对应的投料比达到相同的CO 平衡转化率时，对应的反应温度与投较比的关系是

。

③当投料比为1∶1，温度为230℃，平衡混合气体中，CH3OH 的物质的量分数为

3

（保留 1 位小数）。3．（11 分）

I. 在体积恒定的密闭容器中，充入 2mol CO 2 和 5mol H 2，一定条件下发生反应：

CO 2(g) + 3H 2(g) CH 3OH(g) + H 2O(g) △H = -49.0 kJ/mol 。

测得 CO 2 和 CH 3OH(g)的浓度随时间变化如图所示：

（1） 从反应开始到第 10min ，H 2 的转化率为

，在该条件下，反应的平衡

常数 K= ，如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使 c (CO 2)

=1.00mol/L ，c (H 2)=0.40mol/L ，c (CH 3OH)=c (H 2O)=0.80mol/L ，则平衡

（选填序号）。

a. 向正反应方向移动

b ．向逆反应方向移动

c ．不移动

d ．无法确定平衡移动方向

（2） 下列措施中能使 n (CH 3OH)/n (CO 2)增大的是

（选填序号）。

a. 升高温度

b ．充入 He(g)，使体系压强增大

c ．将 H 2O(g)从体系中分离

d ．再充入 l mol CH 3OH(g)

II. 熔融碳酸盐燃料电池（MCFS ），发明于 1889 年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比

例 Li 2CO 3 和 Na 2CO 3 低熔混合物为电解质，操作温度为 650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO 、H 2 的体积比为 1:1）直接作燃料，其工作原理如图所示。

用电器

A 级

B 级

CO+H 2

H 2O + 3CO 2

4e -

650℃

2CO 2-

4e -

O 2

H 2O+CO 2

2CO 2

请回答下列问题：

（1）A 电极的电极反应方程式为

。

（2）常温下，用石墨作电极，以此电源电解一定量的 CuSO 4 溶液。当两极产生的气体

体积相同时停止通电，若电解后溶液的体积为 2L ，溶液的 pH=1（不考虑水解产生的 H +），则阳极产生的气体的物质的量是

。