【題目】工業(yè)上在恒容密閉容器中用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=akJ/mol下,表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(Kc)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)寫出該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)的表達(dá)式Kp______。
(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)有_________。
A.消耗CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.混合氣體的密度不變 D.容器內(nèi)氣壓不變
(3)根據(jù)上表數(shù)據(jù),要同時提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率,可采取的措施是______。
A.升溫 B.充入H2 C.分離出甲醇 D.加入催化劑
(4)250℃時,將2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密閉容器中,充分反應(yīng)10min后,達(dá)到平衡時測得c(CO)=0.2mol·L-1,則以H2表示的反應(yīng)速率v(H2)=_____。平衡后再向容器中加入0.1 mol CO和 0.4 mol CH3OH,則此時v正___v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(5)CO還可以用做燃料電池的燃料。若電池用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)猓姵卦?/span>650 ℃下工作時,其正極反應(yīng)式:O2+ 2CO2 + 4e-=2CO32-,則負(fù)極反應(yīng)式為:________。
【答案】Kp= ABD B 0.16 mol/(L·min) = 2CO + 2CO32--4e-=4CO2
【解析】
(1)平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物冪之積,據(jù)此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式
(2)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,且各物質(zhì)的濃度不隨時間的變化而變化,據(jù)此判斷平衡狀態(tài);
(3)由表格可知升高溫度,平衡常數(shù)減小,正反應(yīng)為放熱,再結(jié)合勒夏特列原理進(jìn)行分析;
(4)根據(jù)v=計算速率,根據(jù)平衡的移動判斷正逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系;
(5)燃料電池中,負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng),得失電子相等時,正負(fù)電極反應(yīng)的和即為電池的總反應(yīng)。
(1)由平衡常數(shù)的定義得壓強平衡常數(shù)表達(dá)式為:Kp=;
(2)A.消耗CH3OH為逆反應(yīng),消耗CO為正反應(yīng),速率相等,即有v(正)=v(逆),反應(yīng)達(dá)到平衡該狀態(tài),A項正確;
B.該反應(yīng)為非等體積反應(yīng),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變,證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B項正確;
C.反應(yīng)的總質(zhì)量不變,在恒容密閉容器中,氣體體積不變,則混合氣體的密度不變,不能證明達(dá)到平衡狀態(tài),C項錯誤;
D.該反應(yīng)為非等體積反應(yīng),容器內(nèi)氣壓不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項正確;
答案選ABD;
(3)A.由表格可知升高溫度,平衡常數(shù)減小,正反應(yīng)為放熱,升高溫度,平衡向著吸熱的方向移動,即平衡逆向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,反應(yīng)速率加快,A項錯誤;
B. 充入H2,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)速率加快,B項正確;
C. 分離出甲醇,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)速率減小,C項錯誤;
D. 加入催化劑,反應(yīng)速率加快,平衡不移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D項錯誤;
答案選B;
(4)設(shè)起始時H2的濃度為x mol/L
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
始(mol/L) 1 x 0
轉(zhuǎn)(mol/L) 0.8 1.6 0.8
平(mol/L) 0.2 x-1.6 0.8
v===0.16 mol/(L·min);
250℃時K=2.0,可知K==2.0,那么x=3.0mol/L
平衡后再向容器中加入0.1 mol CO和 0.4 mol CH3OH,此時QC=K=2.0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),即有v正=v逆;
(5)燃料電池中,總反應(yīng)為CO+O2=2CO2,正極反應(yīng)為O2+ 2CO2 + 4e-=2CO32-,相減可得負(fù)極反應(yīng)為:2CO + 2CO32--4e-=4CO2。
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【題目】由下列實驗現(xiàn)象一定能得出相應(yīng)結(jié)論的是
選項 | A | B | C | D |
裝置圖 | ||||
現(xiàn)象 | 右邊試管產(chǎn)生氣泡較快 | 左邊棉球變棕黃色,右邊棉球變藍(lán)色 | 試管中先出現(xiàn)淡黃色固體,后出現(xiàn)黃色固體 | 試管中液體變渾濁 |
結(jié)論 | 催化活性:Fe3+>Cu2+ | 氧化性:Br2>I2 | Ksp:AgCl>AgBr>AgI | 非金屬性:C>Si |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】某小分子抗癌藥物的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是
A. 1mol該有機物最多可以和5mol NaOH反應(yīng)
B. 該有機物容易發(fā)生加成、取代、中和、消去等反應(yīng)
C. 該有機物遇FeCl3溶液不變色,但可使酸性KMnO4溶液褪色
D. 1mol該有機物與濃溴水反應(yīng),最多消耗3mol Br2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知在溫度T1和T2時水的電離平衡曲線如圖所示,下列說法錯誤的是
A.圖中矩形OMAP的面積可以表示T2時水的離子積的值
B.水的離子積常數(shù)關(guān)系為:C > A
C.升高溫度可實現(xiàn)由C點到A點
D.T1時,pH=4的硫酸與pH=l0的氫氧化鈉溶液等體積混合,所得溶液的pH=7
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【題目】據(jù)報道,科學(xué)家已成功合成了少量N4,有關(guān)N4的說法正確的是( )
A.N4與N2化學(xué)性質(zhì)相似
B.N4與N2互為同位素
C.相同質(zhì)量的N4和N2含原子個數(shù)比為1:1
D.N4的摩爾質(zhì)量是56g
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【題目】下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( )
A.向沸水中滴加溶液制備膠體:
B.用溶液腐蝕印刷銅電路板:
C.用小蘇打治療胃酸過多:
D.實驗室用濃鹽酸與反應(yīng)制:
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【題目】以芳香烴A為原料制備某重要醫(yī)藥中間體F的合成路線如下:
回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為______________________。
(2)由A生成B的反應(yīng)類型為___________,由D生成E的反應(yīng)類型為___________。
(3)由C生成D的化學(xué)方程式為__________________________________。
(4)已知E的同分異構(gòu)滿足下列條件:
①遇FeCl3溶液呈紫色;
②苯環(huán)上的取代基不超過3個;
③1mol有機物與足量銀氨溶液反應(yīng)生成4 mol Ag;
④含有氨基(-NH2)。
這些同分異構(gòu)體中的含氧官能團(tuán)的名稱是___________,這些同分異構(gòu)體共有___________種(不考慮立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積比為2∶2∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(5)已知:。
設(shè)計由和CH3OH制備的合成路線:_________________________________(無機試劑任選)。
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【題目】某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置探究苯與溴的反應(yīng)原理。
請回答下列問題:
(1) 儀器M的名稱為__________。
(2) 裝置Ⅰ中鐵絲除做催化劑外,還可控制反應(yīng)的進(jìn)行,使反應(yīng)停止的操作是__________。
(3)裝置Ⅰ中生成溴苯的化學(xué)方程式為______________________________。
(4)冷凝管的進(jìn)水口為________((填“a”或“b”),下同;其作用是_____________;
(5)能驗證苯與液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)的現(xiàn)象是______________;
(6)裝置Ⅱ中,若撤去裝有苯的小試管,將導(dǎo)管直接插入硝酸銀溶液,對實驗?zāi)康倪_(dá)成會產(chǎn)生什么影響__________________________
(7)裝置III中的離子反應(yīng)方程式為_______________________________________。
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【題目】有機化合物H的結(jié)構(gòu)簡式為,其合成路線如下(部分反應(yīng)略去試劑和條件):
已知:①
②(苯胺易被氧化)
請回答下列問題:
(1)烴A的名稱為_______,B中官能團(tuán)為_______,H的分子式為_______,反應(yīng)②的反應(yīng)類型是_______。
(2)上述流程中設(shè)計C→D的目的是_______。
(3)寫出D與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(4)符合下列條件的D的同分異構(gòu)體共有_______種。
A.屬于芳香族化合物 B.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)
寫出其中核磁共振氫譜圖中峰面積之比為6∶2∶1∶1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:______。(任寫一種)
(5)已知:苯環(huán)上連有烷基時再引入一個取代基,常取代在烷基的鄰對位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時則取代在間位,據(jù)此按先后順序?qū)懗鲆詿NA為原料合成鄰氨基苯甲酸()合成路線(無機試劑任選)。_______
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