第二章 化学反应速率与化学平衡 知识点题库

（1） (一) 现代铝的精炼研究方向是减低能耗。如图 ：室温下通过电解在阴极沉积纯铝，AlBr₃ 在苯(简写 ArH)中可以生成[Al₂Br₅ArH]⁺和 Br^-。

阳极的材料；

（2） 写出阴极沉积铝的电极方程式；

（3） (二)邻硝基苯甲酸是重要的医院中间体，最新合成方法是邻硝基甲苯和高锰酸钾在相转移催化剂季铵盐(Q⁺X^-)氧化、酸化合成，其原理如下：

相转移催化原理如下：

有关物质的物理性质如下表：

物质	邻硝基苯甲酸	高锰酸钾	苄基三乙基氯化铵(C6H5-CH2CH2)N(C2H5)3Cl	聚乙二醇	四丁基溴化铵(C4H9)4NBr	NH4Cl
水	难溶	易溶	可溶	任意比互溶溶	可溶	易溶
有机物	易溶	难溶	易溶	易溶	易溶	难溶

下列说法不合理的是________；

（4） 四丁基溴化铵(C₄H₉)₄NBr 萃取水中的高锰酸钾的方程式为：KMnO_4(aq) +Q⁺X^-_(aq) →Q⁺ MnO₄^- _(aq) +KX_(aq) ， 写出平衡常数 k 的表达式；设n(Q⁺X^-)：n(邻硝基甲苯)=x，理论证明当 x=5％邻硝基甲酸产率 y 得到最大值，请画出 y 随 x 变化的示意图 。

（5） 实验表明，当温度 100℃、反应时间 2.5h，n(KMnO₄)： n(邻硝基甲苯)=3：1，催化剂用量相同，Q⁺X^-反应的催化效果如下：

相转移催化剂	苄基三乙基氯化铵 (C6H5-CH2CH2) N(C2H5)3Cl	聚乙二醇	四丁基溴化铵 (C4H9)4NBr
产率％	46.7	20.0	53.1

苄基三乙基氯化铵比四丁基溴化铵催化效果差的原因；工业生产不用聚乙二醇做催化剂的主要原因 ；

（6） (C₄H₉)₄NBr 为催化剂，邻硝基甲苯和高锰酸钾反应，测得溶液酸碱性对产率、反应时间影响如图 ，下列推测合理的是________。

（1） CH₃OH和液氧是常用的液体火箭推进剂。

①已知：

CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(l)       ΔH₁

2H₂(g)+O₂(l)=2H₂O(l)       ΔH₂

CH₃OH(g)=CH₃OH(l)       ΔH₃

2CH₃OH(l)+3O₂(l)=2CO₂(g)+4H₂O(l)       ΔH₄

则ΔH₄=(用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃来表示)。

②某温度下，发生反应CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)。在体积为2L的密闭容器中加入1molCH₃OH和1molH₂O，第4min达到平衡，容器内c(CO₂)随时间的变化情况如图1所示，求此反应在该温度下的平衡常数（保留四位有效数字）。保持其他条件不变，在第5min时向体系中再充入0.2molCO₂和0.4molH₂ ， 第8min重新达到平衡，此时c(H₂)=c(CH₃OH)。请在图1中画出5～9min的c(CO₂)变化曲线示意图。

（2） NH₄NO₃也是一种重要的固体推进剂，可通过电解NO制备NH₄NO₃ ， 其工作原理如图2所示，A电极的名称为极，请写出在B电极上发生的电极反应式：。

（1） Ⅰ.用CO₂生产甲醇

已知：H₂的燃烧热为-285.8kJ/mol，CH₃OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol，

CH₃OH(g)=CH₃OH(l)ΔH=-37.3kJ/mol

则CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(l)ΔH=kJ/mol。

（2） 将CO₂和H₂按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应，如图两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO₂转化率随温度的变化关系。

a，b两点化学反应速率分别用 _a、 _b表示，则 _{a b}(填“>”、“<”或“=”)。

（3） 在1.0L恒容密闭容器中投入1molCO₂和2.75molH₂发生反应：CO₂(g)+3H₂(g)⇌CH₃OH(g)+H₂O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示：

下列说法正确的是________。

（4） Ⅱ.用CO生产甲醇

已知：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)，下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

T₁和T₂温度下的平衡常数大小关系是K₁K₂(填“>”、“<”或“=”)。

（5） Ⅲ.甲醇的应用

甲醇制氢气。甲醇水蒸气重整制氢反应：CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)   ΔH=+49kJ/mol。某温度下，将[n(H₂O)：n(CH₃OH)]=1：1的原料气充入恒容密闭容器中，初始压强为p₁ ， 反应达到平衡时总压强为p₂ ， 则平衡时甲醇的转化率为。

（1） 已知：H₂S的燃烧热△H₁=-586kJ/mol；硫的燃烧热△H₂=-297kJ/mol。25℃、101kPa时，1molH₂S不完全燃烧生成固态S和液态H₂O的反应热△H₃=kJ/mol

（2） SO₂催化氧化制SO₃ ， 是重要化工反应。该反应用V₂O₅ ， 作为催化剂，催化反应过程如下图所示。该反应加入催化剂后正反应的活化能为。加入催化剂能提高该反应的化学反应速率的原因是。

（3） 工业上在接触室中用SO₂与空气中O₂反应制取SO_3.原料气中各成分的体积分数为：SO₂～7%，O₂～11%，氮气～82%时，温度及压强对SO₂平衡转化率的影响如下表所示。

	0.1	0.5	1	10
400	99.2	99.6	99.7	99.9
500	93.5	96.6	97.8	99.3
600	73.7	85.8	89.5	96.4

从表中数据分析，工业上采取400℃~500℃、1MPa条件下合成SO₃的原因是。在T℃、1MPa条件下，SO₂的平衡转化率为x，压强平衡常数K_p=(写出计算式即可)。(以分压代替物质的量浓度，分压=总压×物质的量分数)。

（4） 锂—硫电池是重要的新型储能可逆电池，其构造如图所示。

电池充电时，与电源负极所连电极发生的电极反应为，在电池放电时，电池右边电极依次发生Li₂S₈→Li₂S₆→Li₂S₄→Li₂S₂→Li₂S系列转化。若放电前，图右边电极中Li₂S_x只有Li₂S_{8 ，} 放电后生成产物Li₂S、Li₂S₂物质的量之比为6：1，则1mol Li₂S₈反应得到的电子数为。

（1） 电子式是。

（2） 为分析 对 分解反应的催化效果，某同学做了以下实验。

实验ⅰ．向 溶液中滴加5滴 溶液，较快产生无色无味气体。

实验ⅱ．向 溶液中滴加5滴 溶液，无气体产生。

由此推断 对 分解反应有催化作用，实验i中发生反应的离子方程式为：a．；b． 。实验ⅱ的目的是：。

（3） 硏究表明：过氧化氢溶液中 的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。

常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图1所示。

已知： ，

①一定条件下，相同时间内 分解率随溶液 增大而增大的原因是：。

②相同 下，过氧化氢浓度越大分解速率越快，但是相同时间内 分解率反而降低，分析其原因。

（4） 常用来腐蚀金属铜，使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性腐蚀液。

①酸性条件下 腐蚀金属铜的离子方程式为。

②图2是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果，升高温度，腐蚀量变化的原因。

（1） 某科学小组在973K下用CO还原过量的FeO，平衡时CO的体积分数为0.5951，相同温度下H₂还原过量FeO，平衡时H₂的体积分数为0.7024。根据上述实验结果判断，还原FeO(s)为Fe(s)的倾向是COH₂(填“大于”或“小于”)。

（2） 973K时，在密闭容器中将等物质的量的CO₂和H₂混合，发生反应CO₂(g)+H₂(g)=CO(g)+H₂O(g)，采用甲作催化剂进行反应，则平衡时体系中H₂的转化率50%(填“大于”、“等于”或“小于”)。

（3） 已知1173K时，反应CO₂(g)+H₂(g) COg)+H₂O(g) K=1.29，如图，在密闭容器冲入等物质的量的CO₂和H₂混合，分别使用催化剂甲、催化剂乙在不同温度下反应一段时间测得H₂的转化率与温度的关系，下列说法正确的是___。

（4） 以CO、H₂和CO₂制备甲醇

①CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g) △H₁

②CO₂(g)+3H₂(g) CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₂

则△H₁△H₂(填“大于”、“等于”或“小于”)。已知CO可使反应的催化剂寿命下降，工业上用氢碳比表示反应物利用率，氢碳比= ，则理论上氢碳比=时，原料气的利用率最高，但生产中住往采用略高于该值的氢碳比，理由是。

（5） CO和CO₂也可相互转化。向某体积可变的恒压密闭容器(p)加入1molCO₂与足量的碳，发生反应C(s)+CO₂(g) 2CO(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图1所示。则925℃时压强平衡常数K₂是T℃压强平衡常数K₁的倍；在不同温度下，平衡时体系中CO₂体积分数与压强的关系如图2所示，则保持D点容器体积不变，降低温度，达到新的平衡点可能是图2中A—G中的点。