当前位置:首页 > 高考化学 大题精练冲刺(第02期)专题01 化学反应速率与化学平衡原理综合应用(含解析)
(1)写出如图中Fe与FeS2反应的离子方程式:______________。
(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe和SO4,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是______________。 (3)控制Fe的浓度、溶液体积和通入O2的速率一定,图II所示为改变其他条件时Fe被氧化的转化率随时间的变化。
① 加入NaNO2发生反应:2H+3NO2=NO3+2NO+H2O。若1mol NaNO2完全反应则转移电子的数目为______mol。 ② 加入NaNO2、KI发生反应:4H+2NO2+2I=2NO+I2+2H2O。解释图II中该条件下能进一步提高单位时间内Fe转化率的原因:______________。
(4)为研究FeS2作电极时的放电规律,以FeS2作阳极进行电解,由FeS2放电产生粒子的含量与时间、电压(U)的关系如图III所示。
① 写出t1至t2间FeS2所发生的电极反应式:__________。
②当电压的值介于3U~4U之间,FeS2放电所得主要粒子为___________。
【答案】 a+4c-8b 14Fe+FeS2+8H2O=15Fe+2SO4+16H 稀硝酸反应后被还原为NO,浓硝酸被还原为NO2,NO可作催化剂,NO2不能 2/3 生成的催化剂NO更多,加快了反应速率 FeS2-2e=Fe+2S Fe、SO4
-2+
3+
2-
3+
2+
2-+
2+
+
--+
--2+
2+
3+
2-3+
6.氮氧化物是形成酸雨的成因之一,与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾,加大对氮氧化物的处理是环境治理的重要研究内容。
(1)NH3催化NOx是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 已知.①4NH3(g)+3O2(g)②N2(g)+O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) △H1
2NO(g) △H2
③H2O(g)=H2O(l) △H3 则反应4NH3(g)+6NO(g)
N2(g)+6H2O(l) △H=______(用含△H1、△H2和△H3的式子表示)。
N2(g)+CO2(g)。lmolNO
(2)科学家用活性炭还原法可以消除NO的污染,发生的反应为C(s)+2N0(g)
和足量的活性炭在T℃、容积恒定为1L的密闭容器中反应,经过10min反应达到平衡,测得NO的物质的量为0.5mol。
①10min内,平均反应速率v(N2)=______,在T℃时,该反应的平衡常数K=_______。 ②能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______(填标号)。 a.单位时间内生成2nmolNO的同时消耗nmolCO2 b.反应体系的温度不再发生改变
c.恒容条件下,混合气体的密度不再发生改变 d.恒温恒容条件下,反应体系的压强不再发生改变
(3)电化学住化净化NO是一种新颖的处理氮氧化物的方法。原理如下图,固体电解质起到传导O的作用,则通入NO的电极反应式为________。
2-
(4)已知:25℃时,HNO2的电离常数Ka=7.1×10,CH3COOH的电离常数K=1.8×10,实验室时可用NaOH溶液吸收NO2,生成NaNO3和NaNO2。②③
①已知溶液甲为浓度均为0.1mol· L,的NaNO3和NaNO2的混合溶液,溶液乙为0.1mol·L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3)、c(NO2)和c(CH3COO)由大到小的顺序为_______,能使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是_______(填标号)。
a.向溶液甲中加适量水 b. 向溶液甲中加适量NaOH c.向溶液乙中加适量水 d. 向溶液乙中加适量NaOH
②25℃时,向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入一定量的CH3COONa溶液,使溶液中c(CH3COOH):c(CH3COO)=5:9,此时溶液pH=_______。
【答案】 △H1-3△H2+6△H3 0.025mol/(L·min) 0.25 bc 2NO+4e=N2+2O c(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO) bc 5
-2--------1
-1
-4
-5
(3)考查电极反应式的书写,根据示意图,NO转化成N2,2NO-4e=N2+O;(4)本题考查离子浓度大小比较、溶液pH的计算,①硝酸是强酸,NaNO3是强酸强碱盐,因此等浓度时c(NO3)最大,比较HNO2和CH3COOH的电离平衡常数,电离常数越大,说明酸性越强,其水解程度越弱,因此等浓度的NaNO2和CH3COONa中c(NO2
-
-
-2-
)>c(CH3COO),因此离子浓度大小顺序是c(NO3)>c(NO2)>c(CH3COO),根据上述分析,CH3COO的水解程
-
-----
度大于NO2的水解程度,相同浓度时CH3COONa溶液的pH大于NaNO2溶液的pH,a、向溶液甲中加水,溶液的pH小于溶液乙,不会与溶液乙的pH相等,故a错误;b、NaOH是强碱,因此加入适量的NaOH,溶液甲中的pH会等于溶液乙中pH,故b正确;c、溶液乙中加入适量的水,稀释溶液,溶液的pH的降低,与溶液甲的pH会相等,故c正确;d、溶液乙中加入NaOH,溶液乙的pH更大于容易甲,故d错误;②根据电离平
衡常数,Ka=,解得c(H)=1×10,因此pH=5。
+-5
7.镓(Ga)与铝位于同一主族,金属镓的熔点是29. 8℃,沸点是2403℃,是一种广泛用于电子工业和通讯领域的重要金属。
(1)工业上利用镓与NH3在1000℃高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),同时生成氢气,每生成lmol H2时放出10.27 kJ热量。
写出该反应.的热化学方程式___________________。
(2)在密闭容器中,充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应平衡体系中NH3的体积分数与压强P和温度T的关系曲线如图1所示。
①图1中A点和C点化学平衡常数的大小关系是:KA_____ KC,(填“<”“=”或“>”),理由 是____________。
②在T1和P6条件下反应至3min时达到平衡,此时改变条件并于D点处重新达到平衡,H2的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(3?4 min的浓度变化未表示出来),则改变的条件为________(仅改变温度或压强中的一种)。
(3)气相平衡中用组份的平衡分压(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp),用含P6的式子表示B点的Kp=_____________。
(4)电解精炼法提纯嫁的具体原理如下:以粗镓(含Zn、Fe、Cu杂质)为阳极,以高纯镓为阴极,以NaOH溶液为电解质,在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液,并通过某种离子迁移技术到达阴极并在阴极放电析出高纯镓。
①已知离子氧化性顺序为:Zn﹤Ga﹤Fe﹤Cu。电解精炼镓时阳极泥的成分是________________。 ②镓在阳极溶解生成的Ga与.NaOH溶液反应生成GaO2,该反应的离子方程式为_________________; GaO2在阴极放电的电极反应式是________________。
【答案】 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.81 kJ·mol < 该反应是放热反应,其他条件
-1
-3+
-2+
3+
2+
2+
一定时,温度升高,平衡逆向移动,K减小 增大容器体积(或减小压强) =GaO2+2H2O GaO2+3e+2H2O=Ga+4OH
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Fe、Cu Ga+4OH
3+-
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