【題目】一定條件下,由CO2H2制備甲醇的過程中含有下列反應:

反應1:CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g) ΔH1

反應2:CO(g)2H2(g)CH3OH(g) ΔH2

反應3:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) ΔH3

其對應的平衡常數(shù)分別為K1K2、K3,它們隨溫度變化的曲線如圖l所示。反應1、3的活化能如圖2所示。

1)則ΔH2________ΔH3(大于小于等于”),理由是________。

2)反應1ΔS1______0(填>、=或<=),指出有利于自發(fā)進行的溫度條件____(較高溫度或:較低溫度”)

3)將體積比為1:1H2CO2充入容積可變密閉容器內,若只進行反應1,下列措施中能使平衡時增大的是____________(填序號)

A.升高溫度B.增大壓強C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉

4)為了提高CO2H2制備甲醇生產效率和產量;工業(yè)生產中通常采取的措施是____________

5)在溫度為300℃時,使-定量合適體積比為的H2CO2在體積恒定的密閉容器內進行反應。該溫度下反應2進行程度很小可看成不進行,請在圖3中畫出COCH3OH濃度隨時間變化至平衡的定性曲線圖。

【答案】(1)小于;曲圖l可知,隨著溫度升高,K1增大,則ΔH10,根據(jù)蓋斯定律得ΔH3ΔH1ΔH2,所以ΔH2ΔH3

2)>;較高溫度

3A

4)使用催化劑、高壓、將產物液化分離、原料氣循環(huán)利用(答出2點即可)

5

【解析】

試題分析:(1)由圖l可知,隨著溫度升高,K1增大,則反應1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H10,反應3由反應1+2所得,根據(jù)蓋斯定律:△H3=△H1+△H2,所以△H2△H3,故答案為:小于;曲圖l可知,隨著溫度升高,K1增大,則△H10,根據(jù)蓋斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H2△H3;

2)根據(jù)ΔG=ΔH–TΔS,ΔH0,該反應能夠發(fā)生,則,ΔS0,否則不能發(fā)生,要使得反應自發(fā),須ΔG0,因此T需較高溫度,故答案為:>;較高溫度;

3A.升高溫度,平衡正向移動,增大,正確;B.增大壓強,平衡不移動,不變,錯誤;C.充入一定量的CO2,但溫度不變,=K,不變,錯誤;D.再加入一定量鐵粉,平衡不移動,不變,錯誤;故選A。

4)為了提高CO2H2制備甲醇生產效率和產量;工業(yè)生產中通常采取的措施有使用催化劑、高壓、將產物液化分離、原料氣循環(huán)利用等方法,故答案為:使用催化劑、高壓、將產物液化分離、原料氣循環(huán)利用等;

5)在溫度為300℃時,使-定量合適體積比為的H2CO2在體積恒定的密閉容器內進行反應。該溫度下反應2進行程度很小可看成不進行,隨著反應的進行,反應1中,CO的濃度逐漸增大,反應3CH3OH的濃度逐漸增大,反應1為吸熱反應,反應3為放熱反應,反應進行到一定程度,反應3 逆向移動,CH3OH的濃度逐漸減小,最后達到平衡,CO、CH3OH濃度隨時間變化至平衡的定性曲線圖為:,故答案為:。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】我國著名的化學家侯德榜先生(下圖)改革國外的純堿生產工藝,生產流程表示如下:

(1)沉淀池中發(fā)生的化學反應方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)寫出上述流程中X物質的分子式________。

(3)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上,主要是設計了________(填上述流程中的編號)的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是________。

(4)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉,可取少量試樣溶于水后,再滴加_______________________。

(5)向母液中通氨氣,加入細小食鹽顆粒,冷卻析出副產品,通氨氣的作用有________(填編號字母)。

(a)增大NH的濃度,使NH4Cl更多地析出

(b)使NaHCO3更多地析出

(c)使NaHCO3轉化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【加試題】硝酸鋁[Al(NO3)3]是一種常用媒染劑。工業(yè)上用鋁灰(主要含Al、Al2O3、Fe2O3)制取硝酸鋁晶體[Al(NO3)3·9H2O]的流程如下:

(1)寫出反應的離子方程式: (任寫一個)。

(2)若在實驗室中完成反應,為避免鋁的損失,需要解決的問題是 ,可采取的措施為 。

(3)溫度高于200時,硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4:1),該反應的化學方程式是 。

(4)若用右圖所示實驗裝置制取Al(NO3)3,通入水蒸氣的作用是

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】由丙烯經下列反應可制得F、G兩種高分子化合物,它們都是常用的塑料;衔镉E最早發(fā)現(xiàn)于酸牛奶中,它是人體內糖代謝的中間體,可由馬鈴薯.玉米淀粉等發(fā)酵制得,E的鈣鹽是人們喜愛的補鈣劑之一。

已知:

1D中所含官能團名稱。E→G的反應類型為_________。

2聚合物F的結構簡式。聚合物G的結構簡式_________

3在一定條件下,兩分子E在濃硫酸作用下形成一種六元環(huán)狀化合物,該化合物的結構簡式是_________。

4B轉化為C的化學反應方程式是_________。

5下列四種化合物與E互為同分異構體的是_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鄰苯二甲酸丁基月桂酯是一種淡黃色透明油狀液體,密度約0.97g/cm3,常用作聚氯乙烯等樹脂的增塑劑。工業(yè)上生產原理和工藝流程如下:

有關物質的物理性質見下表:

化合物

溶解性

熔點

沸點

鄰苯二甲酸酐

微溶于冷水、乙醚,易溶于熱苯、乙醇、乙酸

131.6℃

295℃

正丁醇

微溶于水,溶于乙醇、醚、多數(shù)有機溶劑

-88.9℃

117.5℃

月桂醇

不溶于水,溶于醇、醚

24

259℃

鄰苯二甲酸丁基月桂酯

不溶于水,溶于多數(shù)有機溶劑

不祥

202210℃

某實驗小組的同學模擬工業(yè)生產的工藝流程,用右圖所示裝置制取少量鄰苯二甲酸丁基月桂酯,圖中夾持和加熱裝置已略去。主要操作步驟如下:

向三頸燒瓶內加入30 g 鄰苯二甲酸酐、16 g 正丁醇以及少量濃硫酸。

攪拌,升溫至105 ℃,持續(xù)攪拌反應1小時。

冷卻至室溫,加入40 g 月桂醇,升溫至160 ℃,攪拌、保溫至反應結束。

冷卻至室溫,將反應混合物倒出。

⑤通過工藝流程中的操作X,得到粗產品。

請回答下列問題:

(1)儀器C的名稱___________。冷凝管中冷水應從___________進。

(2)步驟③中判斷反應已結束的方法是___________。

(3)步驟⑤中操作X可除去少量未反應的鄰苯二甲酸酐及正丁醇,操作X包括___________。

(4)工藝流程中減壓蒸餾的目的是___________。

(5)實驗結果表明步驟②、③產率都比較高,原因是___________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有核電荷數(shù)小于20的元素A,其電離能數(shù)據(jù)如下:(I1表示失去第1個電子的電離能;In表示原子失去第n個電子的電離能,單位:×102kJ·mol1)

1)外層電子離核越遠,能量越高,電離能越__________(”);陽離子電荷數(shù)越高,失去電子時,電離能越________(”)。

2)上述11個電子分屬________個電子層。

3)失去了11個電子后,該元素還有________個電子。

4)該元素最高價氧化物對應水化物的化學式是________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】原子序數(shù)依次遞增且都小于36的A、B、C、D、E五種元素,其中A的一種核素中沒有中子,B原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍,D原子基態(tài)時2p原子軌道上有2個未成對的電子,E元素的原子結構中3d能級上未成對電子數(shù)是成對電子數(shù)的2倍;卮鹣铝袉栴}:

(1)B2A4分子中B原子軌道的雜化類型為 ,B2A4分子中σ鍵和π鍵個數(shù)比為 。

(2)A、B、C、D四種元素的電負性從大到小的順序為______________(用元素符號表示);化合物CA3的沸點比化合物BA4的高,其主要原因是 。

(3)元素B的一種氧化物與元素C的一種氧化物互為等電子體,元素C的這種氧化物的分子式是 。

(4)元素E能形成多種配合物,如:E(CO)5等。

①基態(tài)E原子的價電子排布圖為 。

②E(CO)5常溫下呈液態(tài),熔點為—20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷E(CO)5晶體屬于 (填晶體類型),該晶體中E的化合價為 。

(5)E和C形成的一種化合物的晶胞結構如圖所示,該晶胞的化學式為_______。若兩個最近的E原子間的距離為acm,則該晶體的密度是______g·mL-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1,2﹣二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度是2.18g/cm3,沸點131.4,熔點9.79,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑在實驗中可以用如圖所示裝置制備1,2﹣二溴乙烷其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液。試管d中裝有濃溴水(表面覆蓋少量水)。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)燒瓶a中發(fā)生的是乙醇的脫水反應,即消去反應,反應溫度是170,并且該反應要求溫度迅速升高到170,否則容易發(fā)生副反應.請寫出乙醇發(fā)生消去反應的方程式 。

(2)寫出制備1,2﹣二溴乙烷的化學方程式: 。

(3)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞.請回答發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象: 。

(4)容器c中NaOH溶液的作用是:

(5)判斷該制備反應已經結束的最簡單方法是___________________________;

(6)若產物中有少量副產物乙醚,可用__________的方法除去;

(7)反應過程中應用冷水冷卻裝置d,其主要目的是___________________;

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【化學——選修2化學與技術】

鐵在自然界分布廣泛,在工業(yè)、農業(yè)和國防科技中有重要應用。

回答下列問題:

(1)用鐵礦石(赤鐵礦)冶煉生鐵的高爐如圖(a)所示。原料中除鐵礦石和焦炭外含有 。除去鐵礦石中脈石(主要成分為SiO2 )的化學反應方程式為 、 ;高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2 (填化學式)。

(2)已知:①Fe2O3 (s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1

則反應Fe2O3 (s)+3 C(s)+ O2(g)=2Fe(s)+3CO2 (g) 的ΔH= kJ·mol-1。理論上反應 放出的熱量足以供給反應 所需的熱量填上述方程式序號

(3)有人設計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝,其流程如圖(b)所示,其中,還原豎爐相當于高爐的

部分,主要反應的化學方程式為 ;熔融造氣爐相當于高爐的 部分。

(4)鐵礦石中常含有硫,使高爐氣中混有SO2 污染空氣,脫SO2 的方法是 。

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