【題目】科學(xué)研究表明,當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的化石燃料到本世紀(jì)中葉將枯竭,解決此危機(jī)的唯一途徑是實現(xiàn)燃料和燃燒產(chǎn)物之間的良性循環(huán):

(1)一種常用的方法是在230、有催化劑條件下將CO2和H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖是生成1molCH3OH時的能量變化示意圖。

已知破壞1mol不同共價鍵的能量(kJ)分別是:

已知E1=8.2 kJ·mol-1,則E2=__________kJ·mol-1。

(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

該反應(yīng)的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。

實驗2條件下的平衡常數(shù)K= 。

實驗3中,若平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為25%,則a/b=______。

實驗4,若900時,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,則此時V V(填“<” 或“>” 或“=”)。

(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以進(jìn)行循環(huán)使用。將100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2,溶液中沒有晶體析出,則:

反應(yīng)后溶液中的各離子濃度由大到小的順序是___________________________。

反應(yīng)后的溶液可以作“緩沖液”(當(dāng)往溶液中加入一定量的酸和堿時,有阻礙溶液pH變化的作用),請解釋其原理_____________________________________。

【答案】

(1)189.8

(2) <; 1/3 2:1;

(3) c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。 反應(yīng)后的溶液存在HCO3-CO32-+H+,加入少量的酸,平衡逆向移動,溶液pH變化不大;加入少量的堿平衡正向移動,溶液pH變化也不大,故該溶液可以作“緩沖液”。

【解析】

試題分析:(1)已知CO2(g)+3H2(g)=H2O (g)+CH3OH(g)的H=E1-E2=反應(yīng)物的鍵能和-生成物的鍵能和=(745×2+436×3)-(462.8×2+413.4×3+351+462.8,則E2=189.8kJ·mol-1;

(2)實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為25%,則實驗1的轉(zhuǎn)化率大于實驗2,則說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng);

實驗2條件下平衡常數(shù),需要列式計算平衡濃度;

H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

初始濃度 0.5mol/L 1mol/L 0 0

轉(zhuǎn)化濃度 0.25mol/L 0.25mol/l 0.25mol/l 0.25mol/l

平衡濃度 0.25mol/L 0.75mol/L 0.25mol/l 0.25mol/l

K==;

實驗3在900條件下進(jìn)行;

H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)

初始濃度 0.5bmol/L 0.5amol/L 0 0

轉(zhuǎn)化濃度 0.25bmol/L 0.25bmol/l 0.25bmol/l 0.25bmol/l

平衡濃度 0.25bmol/L (0.5a-0.25b)mol/L 0.25bmol/l 0.25bmol/l

K==;解得a:b=2:1;

實驗4,若900時,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,則此時Qc==1>K,反應(yīng)逆向進(jìn)行,V<V

(3)反應(yīng)后溶液中含有0.005molNa2CO3,0.01molNaHCO3,此時溶液顯堿性,且CO32-的水解程度大于HCO3-,則溶液中的各離子濃度由大到小的順序是 c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);

反應(yīng)后的溶液存在HCO3-CO32-+H+,加入少量的酸,平衡逆向移動,溶液pH變化不大;加入少量的堿平衡正向移動,溶液pH變化也不大,故該溶液可以作“緩沖液”。

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】有機(jī)物分子中,當(dāng)某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團(tuán)時,這種碳原子稱為手性碳原子。例如,如圖有機(jī)物分子中帶“*”碳原子就是手性碳原子。該有機(jī)物分別發(fā)生下列反應(yīng),生成的有機(jī)物分子中仍含有手性碳原子的( )

A. 與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)

B. NaOH水溶液反應(yīng)

C. 與銀氨溶液作用只發(fā)生銀鏡反應(yīng)

D. 催化劑作用下與H2反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素周期表是學(xué)習(xí)物質(zhì)架構(gòu)和性質(zhì)的重要工具。請參照元素①—⑦在周期表中的位置,回答下列問題:

1)元素在元素周期表的位置為____________

2)由原子個數(shù)比為111、、三種元素組成共價化合物X,共形成4對共用電子對,X的結(jié)構(gòu)式為 。

3的最高價氧化物與的最高價氧化物對應(yīng)的水化物在溶液中進(jìn)行的的離子反應(yīng)方程式

4)由表中兩種元素的原子按1:1組成的離子化合物常用作供氧劑,該化合物中的化學(xué)鍵類型為 。

5A、B、D、E是由上述部分元素組成的化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去)。A、B、D的焰色反應(yīng)均呈黃色,水溶液均為堿性。請回答:

①E的電子式為 。

自然界中存在BDH2O按一定比例結(jié)晶而成的固體。取一定量該固體溶于水配成100 mL溶液,測得溶液中金屬陽離子的濃度為0.5 mol/L。若取相同質(zhì)量的固體加熱至質(zhì)量不再發(fā)生變化,剩余固體的質(zhì)量為 g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 .按己知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律,82號元素X應(yīng)是第_________周期_________族元素,它的最高正價氧化物的化學(xué)式為_________。

.下列變化中:干冰氣化;硝酸鉀熔化;③KHSO4熔融;硫酸溶于水;蔗糖溶于水;⑥HI分解。用序號填空:

1)未破壞化學(xué)鍵的是_____________。

2)僅離子鍵被破壞的是_____________。

3)僅共價鍵被破壞的是_____________。

.有下列各組物質(zhì):石墨和足球烯C60126C136C;③CH3—CH2—CH2—CH3CH3—CHCH3CH3漂白粉和漂白液主要成分;正丁烷和異庚烷;乙烯和聚乙烯;;丙烷和環(huán)丙烷。用序號填空:

1__________組兩者互為同位素。(2__________組兩者互為同素異形體。

3__________組兩者屬于同系物。(4__________組兩者互為同分異構(gòu)體。

5__________組兩者是同一物質(zhì)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2011年9月29日我國成功發(fā)射的“天宮一號”飛行器的外殼覆蓋了一種新型結(jié)構(gòu)陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,該陶瓷材料可由石英固體與焦炭顆粒在高溫的氮氣流中通過如下反應(yīng)制得:SiO2+C+N2Si3N4+CO。該反應(yīng)變化過程中的能量變化如圖所示;卮鹨韵聠栴}。

(1)上述反應(yīng)中的還原劑是__________,其還原產(chǎn)物是________。

(2)該反應(yīng)________(填“吸熱”或“放熱”),反應(yīng)熱ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨對人類的生產(chǎn)生活具有重要影響。

1)氨的制備與利用。

工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式是

氨催化氧化生成一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

2)氨的定量檢測。

水體中氨氣和銨根離子(統(tǒng)稱氨氮)總量的檢測備受關(guān)注。利用氨氣傳感器檢測水體中氨氮含量的示意圖如下:

利用平衡原理分析含氨氮水樣中加入NaOH溶液的作用: 。

若利用氨氣傳感器將1 L水樣中的氨氮完全轉(zhuǎn)化為N2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6×10-4 mol ,則水樣中氨氮(以氨氣計)含量為 mg·L-1。

3)氨的轉(zhuǎn)化與去除。

微生物燃料電池(MFC)是一種現(xiàn)代化氨氮去除技術(shù)。下圖為MFC碳氮聯(lián)合同時去除的氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理示意圖。

已知A、B兩極生成CO2N2,寫出A極的電極反應(yīng)式:

用化學(xué)用語簡述NH4+去除的原理: 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖為元素周期表的一部分,已知A、B、CD均為短周期元素,AD原子序數(shù)之和是C的原子序數(shù)的1.5倍。

1)寫出A、BC、D的元素符號:A 、B 、

C 、D 。

2A、BC、D的氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是(寫化學(xué)式)

3A、D兩元素的氣態(tài)氫化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,現(xiàn)象為 ,產(chǎn)物為 化合物(填離子共價)。該化合物中存在的化學(xué)鍵有 (填離子鍵共價鍵)。

4)寫出下列電子式:

D的氣態(tài)氫化物 A單質(zhì) 。B的氣態(tài)氫化物的形成過程用電子式表示:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末,是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑和防腐劑、乙酰苯胺的制備原理為

實驗參數(shù)

名稱

相對分
子質(zhì)量

性狀

密度(g/mL)

沸點()

溶解性

苯胺

93

無色油狀液體

1.02

184.4

微溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酸

60

無色液體

1.05

118.1

易溶于水

易溶于乙醇、乙醚

乙酰
苯胺

135

白色晶體

1.22

304

微溶于冷水,可溶于熱水

易溶于乙醇、乙醚

實驗裝置如圖所示(部分儀器及夾持裝置已略去)。

注:刺型分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離。苯胺易被氧化。

實驗步驟:

步驟1:在100mL圓底燒瓶中加入無水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、鋅粉0.1g和少量沸石,安裝好儀器后,對圓底燒瓶均勻加熱,使反應(yīng)液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使溫度計溫度控制在105左右;反應(yīng)約60~80min,反應(yīng)生成的水及少量醋酸被蒸出,當(dāng)反應(yīng)基本完成時,停止加熱。

步驟2:在攪拌下,趁熱將蒸餾燒瓶中的液體以細(xì)流狀倒入盛有冰水的100mL燒杯中,快速攪拌,乙酰苯胺結(jié)晶析出,燒杯內(nèi)試劑冷卻至室溫后,進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥,可得到乙酰苯胺粗品。

步驟3:將乙酰苯胺粗品進(jìn)行重結(jié)晶,待結(jié)晶完全后抽濾,盡量壓甘干濾餅。將產(chǎn)品置于干凈的表面皿中晾干,稱重,計算產(chǎn)率、

請回答下列問題:

1)實驗中加入鋅粉的目的是_____________________。

2)從化學(xué)平衡的角度分析,控制溫度計的溫度在105左右的原因是______________。

3)通過_____________可判斷反應(yīng)基本完成、

4)步驟1加熱可用_____________(填水浴油浴)。

5)洗滌乙酰苯胺粗品最合適的方法是__________________(填字母)。

A.用少量冷水洗

B.用少量熱水洗

C.先用冷水洗,再用熱水洗

D.用酒精洗

6)步驟2得到的粗品中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深,步驟3重結(jié)晶的操作是:將粗品用熱水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸進(jìn)行脫色,______________,再將濾液冷卻結(jié)晶。

7)該實驗最終得到產(chǎn)品9.1g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是____________(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字。)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫-氨熱化學(xué)循環(huán)制氫示意圖如下:

(1)反應(yīng)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,電解池陽極的電極反應(yīng)式 _______________;

(2)反應(yīng)中控制反應(yīng)條件很重要,不同條件下硫酸銨分解產(chǎn)物不同。連接裝置A-B-C,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400加熱裝置A 至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、B之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置B內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。

(NH4)2 SO4在400分解的化學(xué)方程式是:________________________________________;

(3)反應(yīng):2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O (l) H=+462kJ/mol

它由兩步反應(yīng)組成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) H=+177kJ/mol

ii.SO3(g)分解。

iii.H2O(l)=H2O(g) H=+44kJ/mol

L(L1、L2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示 L一定時,ii中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。

i.X代表的物理量是________________,

ii.判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:________________________________________;

反SO3分解的熱化學(xué)方程式為:__________________________________________________;

(4)恒溫密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行SO3分解實驗。SO3起始濃度均為 cmol·L-1,測定SO3的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果如圖,圖中曲線為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同反應(yīng)時間且未達(dá)到化學(xué)平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率。

圖中點X點平衡常數(shù):K=_____ ;

Y點對應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率:v(正)______v(逆)(選填:>,<,=);隨溫度的升高,曲線逼近曲線的原因是:_____________________________________。

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