【題目】甲醇是主要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料.工業(yè)上可以用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng)及平衡常數(shù) | 溫度/℃ | ||
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1 | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3 | K3 |
(1)反應(yīng)②的反應(yīng)熱△H20(填“>”、“<”或“=”);
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖1所示.則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),平衡常數(shù)K(A)K(B) (填“>”、“<”或“=”);
(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=(用K1、K2表示).500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v(正)v(逆) (填“>”、“<”或“=”);
(4)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖2所示,若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ.當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時(shí),改變的條件是;當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí),改變的條件是;
(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸.通常狀況下,將amol/L的乙酸與bmol/LBa(OH)2溶液等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí),2c(Ba2+)=c(CH3COO﹣),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中乙酸的電離常數(shù)為 .
【答案】
(1)>
(2)=
(3)K1?K2;>
(4)加入催化劑;將容器的體積快速壓縮至2L
(5) ×10﹣7L/mol
【解析】解:(1)分析圖表數(shù)據(jù),反應(yīng)②平衡常數(shù)隨溫度升高增大,平衡正向進(jìn)行,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以答案是:>;(2)依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度變化,不隨壓強(qiáng)變化分析,圖象中平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),壓強(qiáng)改變,溫度不變,所以平衡常數(shù)不變,所以答案是:=;(3)反應(yīng)③3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)是氣體體積減小的反應(yīng)△S<0,依據(jù)反應(yīng)①+②得到反應(yīng)③,所以平衡常數(shù)K3=K1×K2;計(jì)算不同溫度下反應(yīng)③的平衡常數(shù),500°C時(shí),K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時(shí),K3=K1×K2=2.5×0.15=0.375,結(jié)合溫度變化分析,隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,平衡逆向進(jìn)行,所以判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變△H<0,在500℃、2L的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)③,測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,Q= =0.87<K=2.5,反應(yīng)正向進(jìn)行,V正>V逆,
所以答案是:K1K2;>;(4)圖象分析曲線Ⅰ變化為曲線Ⅱ是縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,最后達(dá)到相同平衡狀態(tài),體積是可變得是恒壓容器,說(shuō)明改變的是加入了催化劑;當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí)一氧化碳物質(zhì)的量增大,反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),可變?nèi)萜髦袣怏w體積和濃度成反比,氣體物質(zhì)的量不變,曲線Ⅰ,體積為3L,一氧化碳濃度為3mol/L,改變條件后為曲線Ⅱ,一氧化碳濃度為4.5mol/L,則體積壓縮體積為:3:V=4.5:3,V=2L,所以將容器的體積快速壓縮至2L符合;
所以答案是:加入催化劑;將容器的體積快速壓縮至2L;(5)通常狀況下,將a mol/L的醋酸與b mol/L Ba(OH)2溶液等體積混合,溶液中溶質(zhì)為醋酸鋇和氫氧化鋇,反應(yīng)平衡時(shí),2c(Ba2+)=c(CH3COO﹣)=bmol/L,溶液中c(H+)=c(OH﹣)=10﹣7mol/L,溶液呈中性,醋酸電離平衡常數(shù)依據(jù)電離方程式寫(xiě)出K= = = ×10﹣7L/mol;
所以答案是: ×10﹣7L/mol.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了化學(xué)平衡常數(shù)的含義的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)才能正確解答此題.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)6.02×1023個(gè)氫氧根離子的物質(zhì)的量是________mol,其摩爾質(zhì)量為_(kāi)_______。
(2)3.01×1023個(gè)H2O的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol,其中,所有原子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol,所含電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。
(3)1.204×1023個(gè)的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol,質(zhì)量為_(kāi)_______g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是( )
A.VA=1.0 mol/(LS)
B.VB=0.6 mol/( LS)
C.VC=1.6 mol/(LS)
D.VD=2.0 mol/(LS)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海水資源豐富,海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl﹣、SO42﹣、Br﹣、CO32﹣HCO3﹣等離子.合理利用海水資源和保護(hù)環(huán)境是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要保證.
(1)火力發(fā)電燃燒煤排放的SO2會(huì)造成一系列環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題.利用海水脫硫是一種有效的方法,其工藝流程如圖所示:
(i)天然海水的pH≈8,呈弱堿性.用離子方程式解釋主要原因 .
(ii)天然海水吸收了含硫煙氣后,要用O2進(jìn)行氧化處理,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是;氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混后才能排放,該操作的主要目的是中和、稀釋經(jīng)氧氣氧化后海水中生成的酸.
(iii)煙氣中的SO2可用某濃度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,該溶液中c(Na+)=(用含硫微粒濃度的代數(shù)式表示).
(iv)相同物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 , 所得溶液中c(H+)﹣c(OH﹣)=(填字母編號(hào)).
A.c(SO32﹣)﹣c(H2SO3) B.c(SO32﹣)+c(NH3 . H2O)﹣c(H2SO3)
C.c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)﹣c(NH4+) D.c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+)
(2)重金屬離子對(duì)河流及海洋造成嚴(yán)重污染.某化工廠廢水(pH=2.0,ρ≈1g/mL)中含有Ag+、Pb2+等重金屬離子,其濃度各約為0.1mol/L.排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
難溶 | AgI | AgOH | Ag2S | pbI2 | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 8.3×10﹣17 | 5.6×10﹣8 | 6.3×10﹣50 | 7.1×10﹣9 | 1.2×10﹣15 | 3.4×10﹣28 |
(i)你認(rèn)為往廢水中投入(填字母序號(hào)),沉淀效果最好.
A.NaOH B.Na2S C.KI D.Ca(OH)2
(ii)如果用生石灰處理上述廢水,使溶液的pH=8.0,處理后的廢水中c(Pb2+)= .
(iii)如果用食鹽處理只含Ag+的廢水,測(cè)得處理后的廢水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.117%(ρ≈1gmL﹣1).若環(huán)境要求排放標(biāo)準(zhǔn)為c(Ag+)低于1.0×10﹣8mol/L,問(wèn)該工廠處理后的廢水中c(Ag+)= . (已知KSP(AgCl)=1.8×10﹣10)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以下是對(duì)某水溶液進(jìn)行離子檢驗(yàn)的方法和結(jié)論,其中正確的是
A. 先加入BaCl2溶液,再加入足量的HNO3溶液,產(chǎn)生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的SO42-
B. 加入足量的CaCl2溶液,產(chǎn)生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的CO32-
C. 加入足量濃 NaOH溶液,產(chǎn)生了帶有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體,該氣體可以使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),則溶液中一定含有大量的NH4+
D. 先加適量的鹽酸將溶液酸化,再加AgNO3溶液,產(chǎn)生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的Cl-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇是主要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料.工業(yè)上可以用CO或CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng)及平衡常數(shù) | 溫度/℃ | ||
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1 | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2 | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3 | K3 |
(1)反應(yīng)②的反應(yīng)熱△H20(填“>”、“<”或“=”);
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖1所示.則平衡狀態(tài)由A變到B時(shí),平衡常數(shù)K(A)K(B) (填“>”、“<”或“=”);
(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=(用K1、K2表示).500℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v(正)v(逆) (填“>”、“<”或“=”);
(4)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線Ⅰ如圖2所示,若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ.當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時(shí),改變的條件是;當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí),改變的條件是;
(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸.通常狀況下,將amol/L的乙酸與bmol/LBa(OH)2溶液等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí),2c(Ba2+)=c(CH3COO﹣),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中乙酸的電離常數(shù)為 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金晶體的最小重復(fù)單元(也稱晶胞)是面心立方體,即在立方體的8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)金原子,各個(gè)面的中心有一個(gè)金原子,每個(gè)金原子被相鄰的晶胞所共有(如圖)。金原子的直徑為d,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),M表示金的摩爾質(zhì)量。
(1)金晶體每個(gè)晶胞中含有________個(gè)金原子。
(2)欲計(jì)算一個(gè)晶胞的體積,除假定金原子是剛性小球外,還應(yīng)假定_______。
(3)一個(gè)晶胞的體積是多少?
(4)金晶體的密度是多少?
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】探究濃硫酸和銅的反應(yīng),下列裝置或操作正確的是( )
A.用裝置進(jìn)行銅和濃硫酸的反應(yīng)
B.用裝置收集二氧化硫并吸收尾氣
C.用裝置稀釋反應(yīng)后的混合液
D.用裝置測(cè)定余酸的濃度
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