【題目】甲醛(HCHO)在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有廣泛的應(yīng)用。利用甲醛一定條件下直接脫氫可制甲醛,反應(yīng)方程式:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1
實(shí)驗(yàn)測(cè)得隨溫度升高,平衡常數(shù)如下表所示。
溫度(K) | 500 | 700 | T1 | T2 | T3 |
平衡常數(shù) | 7.13×10-4 | 3.30×10-1 | 2.00 | 9.00 | 10.00 |
(1)甲醛分子中所有原了都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),甲醛的電子式為_____________。
(2) 若在恒溫恒壓容器中進(jìn)行上述反應(yīng),可判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是_______________。
A.混合氣體的密度不變
B.CH3OH、HCHO的物質(zhì)的量濃度之比為1:1
C.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
D.單位時(shí)間內(nèi)甲醛的生成量與氫氣的消耗量相等
(3)T1時(shí),CH3OH、HCHO、H2 起始濃度(mol·L-1)分別為1.0、0.50 、1.0,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),HCHO 的體積分?jǐn)?shù)___________20% (填“>”、“ =”、“ <”)。
(4)工業(yè)上采用膜分離器(對(duì)氫氣具有很高的選擇性和透過(guò)率)催化脫氫,裝置如下圖。為探究轉(zhuǎn)化率變化,分別在普通反應(yīng)器和膜反應(yīng)器中,改變?cè)蠚鈮簭?qiáng),控制相同溫度,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間,測(cè)定甲醇轉(zhuǎn)化率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖。
①A點(diǎn):v正______v逆(填“>”、“ =”、“ <”),理由是____________;
②B點(diǎn)比A點(diǎn)轉(zhuǎn)化率高的原因是_______________。
(5)體系中加入一定量氧氣有利于甲醛的生成。反應(yīng)體系中存在下列反應(yīng):
CH3OH(g)+1/2O2(g)HCHO(g)+H2O(g) △H2
H2(g)+12O2(g)H2O(g) △H3
則△H2、△H3的大小關(guān)系是△H2________△H3(填“>”、“ =”、“ <”)。
【答案】 ACD > > 該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),若平衡后增大壓強(qiáng)甲醇轉(zhuǎn)化率應(yīng)下降,故A點(diǎn)未達(dá)到平衡 采用膜反應(yīng)器可及時(shí)分離出產(chǎn)物中的氫氣,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,提高甲醇的轉(zhuǎn)化率 >
【解析】本題主要考查影響化學(xué)平衡的外界條件及平衡狀態(tài)的判斷 。
(1)甲醛分子中所有原了都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),甲醛的電子式為。
(2)A.氣體質(zhì)量守恒,氣體體積隨著反應(yīng)進(jìn)行而改變,氣體密度也隨之改變,當(dāng)混合氣體的密度不變時(shí),可判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);B.CH3OH、HCHO的物質(zhì)的量濃度之比與平衡狀態(tài)之間沒(méi)有關(guān)系;C.H2的體積分?jǐn)?shù)隨著反應(yīng)進(jìn)行而改變,當(dāng)H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變時(shí),可判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);D.單位時(shí)間內(nèi)甲醛的生成量與氫氣的消耗量相等,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,可判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。故選ACD。
(3)T1時(shí),CH3OH、HCHO、H2起始濃度(mol·L-1)分別為1.0、0.50、1.0,此時(shí),HCHO的體積分?jǐn)?shù)=20%,濃度商Q=0.50×1.0/1.0=0.50<平衡常數(shù)K=2.00,所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),HCHO的體積分?jǐn)?shù)>20%。
(4)①A點(diǎn):v正>v逆,理由是;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),若平衡后增大壓強(qiáng)甲醇轉(zhuǎn)化率應(yīng)下降,故A點(diǎn)未達(dá)到平衡。
②B點(diǎn)比A點(diǎn)轉(zhuǎn)化率高的原因是采用膜反應(yīng)器可及時(shí)分離出產(chǎn)物中的氫氣,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,提高甲醇的轉(zhuǎn)化率。
(5)反應(yīng)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)隨著溫度升高而增大,所以 △H1>0。
△H2+△H3=△H1>0,△H3<0,則△H2>△H3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)本土科學(xué)家屠呦呦因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。己知二羥甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列關(guān)于二羥甲戊酸的說(shuō)法正確的是( )
A.與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成產(chǎn)物的分子式為C8H18O4
B.在銅的催化下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol該有機(jī)物可以與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生22.4L H2
D.能發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙、丙三種物質(zhì)存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(圖中“→”表示一步轉(zhuǎn)化)。下列各組物質(zhì)轉(zhuǎn)化,不能滿(mǎn)足此關(guān)系的是
甲 | 乙 | 丙 | |
A | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
B | AlCl3 | Al(OH)3 | NaAlO2 |
C | NH3 | N2 | HNO3 |
D | S | SO2 | H2SO4 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,W、X、Y、Z組成的單質(zhì)可發(fā)生如下圖所示的化學(xué)反應(yīng)。B是生活中最常見(jiàn)的液體,Y、Z組成的化合物的水溶液呈中性。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 離子半徑:Z>Y
B. A與B的反應(yīng)一定是化合反應(yīng)
C. Y、Z二者的最高價(jià)氧化物的水化物能發(fā)生反應(yīng)
D. 將等物質(zhì)的量的A、C同時(shí)溶于水中,所得溶液的pH>7
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在某溫度下,將2molA和3molB充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后達(dá)到平衡,各物質(zhì)的平衡濃度的關(guān)系為:ca(A)c(B)=c(C)c(D)。若在溫度不變的情況下將容器的體積擴(kuò)大為原來(lái)的8倍,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為( )
A. 60% B. 40% C. 50% D. 無(wú)法確定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用廢鋇渣(主要成分為BaS2O3,含少量SiO2)為原料生產(chǎn)高純氟化鋇的流程如下:
已知:Ksp(BaS2O3)=6.96×10-11,Ksp(BaF2)=1.0×10-6
(1)加入鹽酸時(shí)除產(chǎn)生SO2外,還有淡黃色固體生成。該反應(yīng)的離子方程式為____________。
(2)濾液的主要成分有_____________。(填化學(xué)式)
(3)工業(yè)上可用氨水吸收SO2,并通入空氣使其轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮肥。該轉(zhuǎn)化中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______________。
(4)加入NaOH溶液的目的是中和過(guò)量的鹽酸,但不宜過(guò)量,其原因是_____________(用離子反應(yīng)方程式表示)。
(5)生成BaF2的反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
①若該反應(yīng)溫度過(guò)高,容易造成c(F-)降低的原因是___________________。
②研究表明,適當(dāng)增加NH4F的比例有利于提高BaF2的產(chǎn)率和純度。將濃度為0.1mol·L-1的BaCl2溶液和0.22 mol·L-1NH4F溶液等體積混合,所得溶液中c(Ba2+)=______mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí),各能級(jí)中的電子數(shù)相等;C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同;D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序數(shù)為29。
(1)F基態(tài)原子的核外電子排布式為______________________。
(2)在A、B、C三種元素中,第一電離能由小到大的順序是___________(用元素符號(hào)回答)。
(3)元素B的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)___________(填“高于”或“低于”)元素A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn),其主要原因是______________________。
(4)由A、B、C形成的離子CAB與AC2互為等電子體,則CAB的結(jié)構(gòu)式為___________。
(5)由B、C、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示,則該化合物的化學(xué)式為___________。
(6)FC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為F2C,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,可由NO和Cl2反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
③2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
設(shè)反應(yīng)①②③對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3,則K1、K2、K3之間的關(guān)系為____________。
(2)300 ℃時(shí),2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)。正反應(yīng)速率的表達(dá)式為v正=k·cn(NOCl)(k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)),測(cè)得速率與濃度的關(guān)系如表所示:
序號(hào) | c(NOCl)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
n=________,k=________。
(3)在1 L恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同溫度下測(cè)得c(NOCl)與時(shí)間t的關(guān)系如圖A所示:反應(yīng)開(kāi)始到10 min時(shí)Cl2的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=________ mol·L-1·min-1。
(4)在密閉容器中充入NO(g)和Cl2(g),改變外界條件[溫度、壓強(qiáng)、、與催化劑的接觸面積],NO的轉(zhuǎn)化率變化關(guān)系如圖B所示。X代表________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在不同條件下進(jìn)行合成氨的反應(yīng)(N2+3H22NH3),根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的正反應(yīng)速率判斷,生成NH3的速率最快的是
A. v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1 B. v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
C. v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1 D. v(H2)=0.005 mol·L-1·s-1
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