【題目】20191027日,國際清潔能源會議(ICCE2019)在北京開幕。一碳化學(xué)成為這次會議的重要議程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、醫(yī)藥,能源等方面都有著廣泛的應(yīng)用。

(1)甲醇脫氫法可制備甲醛(反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣態(tài)),反應(yīng)生成 1mol HCHO過程中能量變化如圖1。

已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ mo1-1,則反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)= HCHO(g) +H2O(g) △H= ___________kJ mo1-1。

(2)氧化劑可處理甲醛污染,結(jié)合圖2分析春季(水溫約為15℃)應(yīng)急處理被甲醛污染的水源應(yīng)選擇的試劑為__________(填化學(xué)式)。

(3)納米二氧化鈦催化劑可用于工業(yè)上合成甲醇,CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJmo1-1

①按=2,投料比將H2CO充入VL恒容密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)測定CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖3所示。則a _____(填“>”或“<”)0;壓強p1、p2、p3由小到大的關(guān)系是__________________

②在溫度為T1℃,向某恒容密閉容器中充入 H2CO發(fā)生上述反應(yīng),起始時c(H2)=c(CO)=2.0 mo1L-1。達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為圖3中的 M 點對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,則在該溫度下,對應(yīng)的N 點的平衡常數(shù)為__________(保留3 位有效數(shù)字)。

(4)工業(yè)上利用CH4(COH2)與水蒸氣在一定條件下制取 H2CH4(g) +H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJmo1-1,該中反應(yīng)的逆反應(yīng)速率及表達(dá)式為v=kc(CO)c3(H2),k 為速率常數(shù),在某溫度下測得實驗數(shù)據(jù)如表所示,

CO濃度(mo1L-1)

H2濃度(mo1L-1)

逆反應(yīng)速率(mo1L-1min-1)

0.1

c1

8.0

c2

c1

16.0

c2

0.15

6.75

由上還數(shù)據(jù)可得該溫度下,c2=____________,該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率常數(shù) k=______L3mo1-3min-1)。

【答案】+34.5 Ca(ClO)2 p3p2p1 4.17 0.2 1.0×104

【解析】

1)已知:①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ mo1-1,由圖1可知②CH3OHg)=HCHOg)+H2g)△H=+(463-379kJ·mol1=+84kJ·mol1,根據(jù)蓋斯定律①+②,則反應(yīng)CO2(g)+2H2(g)= HCHO(g) +H2O(g) △H=+34.5kJmo1-1,故答案為:+34.5

2)氧化劑可處理甲醛污染,結(jié)合圖 2,水溫約為15℃時,選擇Ca(ClO)2處理被甲醛污染的水源時,甲醛去除率更高,故答案為:Ca(ClO)2;

3)①由圖3可知,隨著溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸下降,說明平衡逆向移動,則△H0,故a0;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則p3p2p1;故答案為:<;p3p2p1;

②起始時cH2)=cCO)=2.0mol·L1,達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,

K= ==4.17,故答案為:4.17;

4v=kc(CO)c3(H2),則c13=,c2=,根據(jù)表中數(shù)據(jù)v=kc(CO)c3(H2)=k××=16.0mol·L-1·min-1,解得k=1.0×104L3mo1-3min-1;c2==0.2mol·L-1。故答案為:0.2;1.0×104。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】依據(jù)信息寫出下列反應(yīng)的方程式或填充合適的物質(zhì)。

⑴氫氧化銦[In(OH)3]廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)。以氧化銦廢渣(主要含In2O3Fe3O4)為原料制備氫氧化銦的一種工藝流程如下:

已知:In2O3為兩性氧化物,在強堿性條件下In元素以InO33-離子形式存在。

①寫出堿浸時反應(yīng)的離子方程式:______。

②寫出酸化時反應(yīng)的離子方程式:______。

⑵下表所示為部分酸的電離平衡常數(shù):

H2SO3

CH3COOH

HCOOH

電離平衡常數(shù)

Ka11.2×102

Ka25.6×108

1.75×105

1.8×104

H2SO3CH3COOH中選擇合適的物質(zhì),以實現(xiàn)HCOONa→HCOOH的轉(zhuǎn)化,寫出該反應(yīng)的離子方程式:______。

⑶下表所示為部分物質(zhì)的溶度積常數(shù):

難溶物

Mn(OH)2

Co(OH)2

MnCO3

溶度積常數(shù)

2×1013

5.9×1015

2.2×1011

①從NaOH、Co(OH)2中選取合適的物質(zhì),填在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系中:MnCl2Mn(OH)2。______

NaNO3、Na2CO3中選擇合適的物質(zhì),填在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系中:MnCl2NaCl_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)控制適當(dāng)條件,將反應(yīng)AgFe3+Ag+Fe2+設(shè)計成如圖所示的原電池裝置(已知電流表指針偏向與電子的流向相同)。下列有關(guān)判斷不正確的是

A. 若電流表指針向右偏轉(zhuǎn),則銀電極發(fā)生氧化反應(yīng)

B. 若電流表指針歸零時,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 電流表指針歸零時,若向左燒瓶中滴加幾滴AgNO3溶液,則石墨為正極

D. 上述實驗?zāi)苷f明其他條件不變時Ag+Fe3+的氧化性強弱與其離子濃度有關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是

實驗操作

實驗現(xiàn)象

A

Fe( NO3)2 KSCN 組成的混合溶液中滴入少量稀鹽酸

溶液顏色不變

B

向稀溴水中通入足量 SO2氣體

溶液的橙色逐漸褪去,最終為無色溶液

C

向新制氯水中加入少量石灰石

溶液的淺黃綠色逐漸褪去

D

將打磨光亮的鋁片放置在酒精燈外焰上加熱

鋁片逐漸熔化但不滴落

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】空氣中CO2濃度的持續(xù)走高引起人們的高度重視。一些科學(xué)家認(rèn)為,人類不僅要努力減少CO2的排放,還要盡快想辦法清除空氣中過多的CO2。為此,他們設(shè)想了一系列捕捉封存” CO2的方法。

方法Ⅰ:一些科學(xué)家利用太陽能加熱的反應(yīng)器捕捉空氣中的CO2,如圖所示。

1)步驟一中的CaO俗稱____________。

2)步驟二中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________,該反應(yīng)____________(填不是)步驟一中反應(yīng)的逆反應(yīng)。

方法Ⅱ:另一些科學(xué)家利用NaOH溶液的噴淋捕捉空氣中的CO2,如圖所示。

1NaOH溶液噴成霧狀是為了_________________。

2)上圖a環(huán)節(jié)中,物質(zhì)分離的基本操作是__________。

3)為了盡量減少成本,在整個流程中,循環(huán)利用的物質(zhì)有CaO____________

4)下列溶液中,同樣能用于捕捉二氧化碳的是____________。

AKNO3溶液 BCaCl2溶液 CCuSO4溶液 DNa2CO3溶液

5捕捉到的二氧化碳,一部分可以用于生產(chǎn);一部分則設(shè)想注入深海中封存起來。但過多的二氧化碳會導(dǎo)致海水水質(zhì)的變化,最終殃及海洋生物,其原因是_____(用化學(xué)方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】經(jīng)查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。設(shè)計如圖所示裝置制備無水FeCl3

①下列操作步驟的正確順序為________(填字母)

a 體系冷卻后,停止通入Cl2

b 通入干燥的Cl2趕盡裝置中的空氣

c 在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成

d 用干燥的H2趕盡Cl2

e 檢驗裝置的氣密性

②氯化鈣的作用是________________________________。把氯化鈣換成________(填藥品名稱)可以改進(jìn)裝置的不足.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成氨的反應(yīng)。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molN23mol H2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在一定溫度壓強下開始反應(yīng),并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:

反應(yīng)時間

/min

0

5

10

15

20

25

30

壓強

/MPa

16.80

14.78

13.86

13.27

12.85

12.60

12.60

則從反應(yīng)開始到25 min時,以N2表示的平均反應(yīng)速率=____;

2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH。如圖1是合成氨反應(yīng)的能量與反應(yīng)過程相關(guān)圖(未使用催化劑);圖2是合成氨反應(yīng)在2L容器中、相同投料情況下、其它條件都不變時,某一反應(yīng)條件的改變對反應(yīng)的影響圖。

下列說法正確的是_____

A.ΔH=-92.4kJ/mol

B.使用催化劑會使E1的數(shù)值增大

C.為了提高轉(zhuǎn)化率,工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)的溫度越低越好

D.圖Ⅱ是不同壓強下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖,且PA<PB

E.圖Ⅱ是不同溫度下反應(yīng)體系中氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)時間關(guān)系圖,且TA>TB

F.該反應(yīng)的平衡常數(shù)KA<KB

G.在曲線A條件下,反應(yīng)從開始到平衡,消耗N2的平均速率為n1/(4t1) mol/(L.min)

3)一定溫度下,向一個容積為2L的密閉容器中通入2molN27molH2,達(dá)到平衡時測得容器內(nèi)的壓強為起始時的7/9倍,則此溫度下的平衡常數(shù)為___。在同一溫度,同一容器中,將起始物質(zhì)改為amolN2bmolH2cmolNH3a、bc均不為零)欲使平衡混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量與原平衡相同,則ab、c滿足的關(guān)系為____(用含a、b、c的表達(dá)式表示),且欲使反應(yīng)在起始時向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,c的取值范圍是____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/span>

A

B

C

D

實驗

實驗?zāi)康?/span>

實驗室制取氨氣

證明乙炔可使溴水褪色

檢驗蔗糖的水解產(chǎn)物具有還原性

證明溶解度:

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】圖中表示2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0,能正確反映該可逆反應(yīng)變化的圖象是( 。

A. B.

C. D.

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同步練習(xí)冊答案