【題目】研究大氣污染物SO2CH3OHH2O之間的反應,有利于揭示霧霾的形成機理。

反應i

反應ii

1CH3OSO3H發(fā)生水解:H=______kJ/mol。

2T℃時,反應iiCH3OH(g)、SO3(g)的初始濃度分別為,平衡時SO3轉(zhuǎn)化率為0.04%,則K=_____________。

3)我國科學家利用計算機模擬計算,分別研究反應ii在無水和有水條件下的反應歷程,如圖所示,其中分子間的靜電作用力用“…”表示。

①分子間的靜電作用力最強的是_____________(填“a”、“b”或“c”)。

②水將反應ii的最高能壘由_____________eV降為_____________eV。

df轉(zhuǎn)化的實質(zhì)為質(zhì)子轉(zhuǎn)移,該過程斷裂的化學鍵為____(填標號)。

ACH3OH中的氫氧鍵BCH3OH中的碳氧鍵

CH2O中的氫氧鍵DSO3中的硫氧鍵

4)分別研究大氣中H2O、CH3OH的濃度對反應i、反應ii產(chǎn)物濃度的影響,結果如圖所示。

①當c(CH3OH)大于10-11mol.L-1時,c(CH3OH)越大,c(H2SO4)越小的原因是_____________。

②當c(CH3OH)小于10-11mol.L-1時,c(H2O)越大,c(CH3OSO3H)越小的原因是_____________。

【答案】-164.4 4×104L·mol-1 a 20.93 6.62 ACD 反應i和反應ii為競爭反應,甲醇濃度增大,促進了甲醇和三氧化硫反應,抑制了三氧化硫和水的反應,硫酸的濃度減小 水的濃度越大,甲醇和三氧化硫碰撞幾率越小,生成CH3OSO3H越小,c(CH3OSO3H)越小

【解析】

(3)圖形很陌生,但仔細觀察發(fā)現(xiàn)其實是反應歷程與能量變化圖,問題就變簡單了。

(4)反應i和反應ii為競爭反應,兩個反應都消耗三氧化硫,三氧化硫濃度不變的情況下,一個反應程度增大另一個反應程度一定減小。

(1) 反應i

反應ii

反應i-反應ii有:,所以=-=()-()=-164.4,故答案為:-164.4

(2)SO3轉(zhuǎn)化率為0.04%,則SO3轉(zhuǎn)化值=×0.04%=8×10-13mol·L-1,列三段式如下: ,K==4×104L·mol-1,故答案為:4×104L·mol-1

(3)a處的兩個分子能量更低,更穩(wěn)定,分子間靜電作用更強,故答案為:a;

②無水時,反應ii的最高能壘為19.59eV-(-1.34eV)=20.93eV,有水時,反應ii的最高能壘為3.66eV-(-2.96eV)=6.62eV,即水將反應ii的最高能壘由20.93eV降為6.62eV,故答案為:20.93;6.62

③由圖可知,水分子中的氫氧鍵斷了一根,又形成一根;CH3OH中的氫氧鍵斷了,OS原子重新形成一根鍵;SO3中硫氧雙鍵斷了一根,變成硫氧單鍵,S和甲醇中的O重新形成一根單鍵,綜上所述,水中的氫氧鍵、甲醇中的氫氧鍵、三氧化硫中的硫氧鍵都發(fā)生了斷裂,ACD符合,故答案為:ACD

(4)①反應i和反應ii都消耗三氧化硫,為競爭反應,甲醇濃度增大,促進了甲醇和三氧化硫反應,抑制了三氧化硫和水的反應,硫酸的濃度減小,故答案為:反應i和反應ii為競爭反應,甲醇濃度增大,促進了甲醇和三氧化硫反應,抑制了三氧化硫和水的反應,硫酸的濃度減。

②水的濃度越大,甲醇和三氧化硫碰撞幾率越小,生成CH3OSO3H減小,c(CH3OSO3H)減小,故答案為:水的濃度越大,甲醇和三氧化硫碰撞幾率越小,生成CH3OSO3H越少,c(CH3OSO3H)越小。

練習冊系列答案
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【題目】1)乙烯、乙炔、甲苯、苯乙烯()4種有機物分別在一定條件下與H2充分反應。

①若烴與H2反應的物質(zhì)的量之比為13,說明該烴分子中存在______________結構,它是________________________________________________________________________

②若烴與H2反應的物質(zhì)的量之比為12,說明該烴分子中存在________________結構,它是________________________________________________________________________。

③苯乙烯與H2完全加成的物質(zhì)的量之比為________。

2)按分子結構決定性質(zhì)的觀點可推斷有如下性質(zhì):

①苯基部分可發(fā)生______反應和________反應;

②—CH===CH2部分可發(fā)生_______反應和_______反應;

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v(A)=0.6 mol/(L·min) v(B)=0.45 mol/(L·min)

v(C)=0.015 mol/(L·min) v(D)=0.45 mol/(L·min)

則此反應在不同條件下進行最快的是( )

A.B.C.D.

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(1)該反應的化學方程式可表示為_______________________________________________

(2)反應起始至t min(t5),X的平均反應速率是________________

(3)t min時,該反應達到了____________狀態(tài),下列可判斷反應已達到該狀態(tài)的是________(填字母,下同)

A.X、Y、Z的反應速率相等 B.XY的反應速率比為2∶3

C.混合氣體的密度不變 D.生成1molZ的同時生成2molX

(4)從開始到t秒末X的轉(zhuǎn)化率__________。

(5)用一定能使該反應的反應速率增大的措施有________

A.其他條件不變,及時分離出產(chǎn)物 B.適當降低溫度

C.其他條件不變,增大X的濃度 D.保持體積不變,充入Ar氣使容器內(nèi)壓強增大

(6)在一個體積固定的密閉容器中,進行的可逆反應A(s)+3B(g) 3C (g)。下列敘述中表明可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是 __________

C的生成速率與C的分解速率相等;

②單位時間內(nèi)生成a mol A,同時生成3a mol B;

B的濃度不再變化;

④混合氣體總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化;

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⑥混合氣體的密度不再變化。

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C.氟與D形成的化合物中D元素呈正價態(tài)

D.比較兩元素的單質(zhì)與氫氣化合時得電子的數(shù)目

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