【題目】I.（1）浙江大學(xué)用甲醇、CO、O2在常壓、某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯（DMC）的研究開發(fā)。

已知：ⅰ． CO的燃燒熱：△H=-283.0 kJmol-1；

ⅱ．1mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量；

ⅲ．2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=－15.5 kJmol-1

則2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為： 。

（2）甲醇也是制備甲酸的一種重要原料。某溫度時，將10mol甲酸鈉溶于水，溶液顯堿性，向該溶液中滴加1L某濃度的甲酸，使溶液呈中性，則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移動, 此中性溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?/span> 。

Ⅱ．甲醇和CO2可直接合成DMC：2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g)，但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%，制約該反應(yīng)走向工業(yè)化生產(chǎn)。

（1）在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （選填編號）。

A．2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B．CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變

C．容器內(nèi)氣體的密度不變 D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變

（2）某研究小組在某溫度下，在100mL恒容密閉容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、適量CO2和6×10-5 mol催化劑，研究反應(yīng)時間對甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響，其變化曲線如圖所示。計(jì)算公式為：TON = 轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。在該溫度下，最佳反應(yīng)時間是 ；4～10 h內(nèi)碳酸二甲酯的平均反應(yīng)速率是________。

【答案】I（1）-342.5 kJmol-1 （漏單位不得分） K＝

（2）逆向 c(HCOO-)=C(Na+)＞c(H+)=c(OH-)

Ⅱ（1）BD （2）10h 7.5×10-4 mol·L－1·h－1（漏單位不得分）

【解析】

試題分析：I、（1）ⅰCO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-283.0kJmol-1，所以

CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJmol-1 ①，

ⅱ1mol H2O（l）完全蒸發(fā)變成H2O（g）需吸收44kJ的熱量，所以

H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJmol-1 ②，

ⅲ，2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g)△H=-15.5kJmol-1 ③；

則根據(jù)蓋斯定律可知①-②+③即可得到2CH3OH(g)+CO (g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H＝-283.0kJmol-1-44kJmol-1-15.5kJmol-1=-342.5kJmol-1；化學(xué)平衡常數(shù)等于平衡時生成物的濃度冪之積比上反應(yīng)物濃度冪之積，則根據(jù)方程式可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝；

（2）甲酸是一元弱酸，則滴加甲酸的過程中水的電離平衡將逆向移動。根據(jù)電荷守恒可知此中性溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(HCOO-)=C(Na+)＞c(H+)=c(OH-)；

Ⅱ、（1）A．v正（CH3OH）=2v正（CO2）=2v逆（CO2），達(dá)平衡狀態(tài)，A錯誤；B．CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B正確；C．氣體的質(zhì)量和容積均不變，則容器內(nèi)氣體的密度始終不變，C錯誤；D．正反應(yīng)是體積減小的可逆反應(yīng)，則容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，說明各物質(zhì)的量不變，達(dá)平衡狀態(tài)，D正確；答案選BD。

（2）由圖可知10h時TON的值最大，因此在該溫度下，最佳反應(yīng)時間是10h；4～10h內(nèi)轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量為6×10-5mol×（35-20）=90×10-5mol，所以轉(zhuǎn)化的DMC的物質(zhì)的量為90×105mol÷2=45×10-5mol，濃度是45×10-4mol/L，則v=△c÷△t=45×10-4mol/L÷6h=7.5×10-4 mol·L－1·h－1。

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A、B、C三種元素，已知①4 g A元素的單質(zhì)與水作用，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣2.24 L，反應(yīng)中有1.204×1023個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移；②B元素可與A元素形成AB2型的離子化合物，且知A、B的離子具有相同的核外電子排布；③元素C的氣態(tài)氫化物可以與其最高價氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成鹽，1 mol該鹽含有42 mol電子。

根據(jù)以上信息填寫下列空白：

（1）元素符號：A：________， B：________，C：________。

（2）A元素的離子結(jié)構(gòu)示意圖為____________________________________________。

（3）用電子式表示AB2的形成過程__________________________________。

（4）C的氣態(tài)氫化物與B的氣態(tài)氫化物反應(yīng)時有___________現(xiàn)象發(fā)生，生成物的化學(xué)式為________，它屬于________化合物。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】物質(zhì)（t-BuNO）2在正庚烷或CCl4中均可以發(fā)生反應(yīng)：（t-BuNO）22（t-BuNO）。在20℃時，向2L正庚烷中加入（t-BuNO）2 1．00 mol，10 min時反應(yīng)達(dá)平衡，此時（t-BuNO）2的平衡轉(zhuǎn)化率為65%（假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終保持不變）。下列說法正確的是（ ）

A．反應(yīng)在前10 min內(nèi)的平均速率為ν（t-BuNO）=0．0325 mol·L－1·min－1

B．保持其他條件不變，若此時再向溶液中加入1．0 mol （t-BuNO）2，重新達(dá)平衡時（t-BuNO）2

的轉(zhuǎn)化率增大

C．保持其他條件不變，若該反應(yīng)在CCl4中進(jìn)行，其平衡常數(shù)為1．9，則（t-BuNO）2的平衡轉(zhuǎn)化率小于65%

D．保持其他條件不變，升高溫度，（t-BuNO）2的平衡轉(zhuǎn)化率大于65%，則其能量關(guān)系可用下圖表示：

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ、單質(zhì)硅由于其成熟的生產(chǎn)工藝, 豐富的生產(chǎn)原料及優(yōu)異的性能被廣泛用于電子行業(yè)及太陽能電池的生產(chǎn)等,在二氧化碳氛圍中通過利用金屬鈉來還原二氧化硅可在較低的溫度條件下得到硅，同時生成一種鹽X，這相比起現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝具有節(jié)約能耗的優(yōu)勢。

（1）寫出上述制備硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________。

（2）二氧化硅與二氧化碳物理性質(zhì)差別很大，原因是__________________________。

（3）鹽X的溶液能與Al2(SO4)3溶液反應(yīng)生成一種白色沉淀和氣體。寫出此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式________。

Ⅱ、某鹽A有3種元素組成，易溶于水。將A加熱，生成既不助燃，也不使?jié)駶櫟募t色或藍(lán)色石蕊試紙變色的氣體B和H2O。將A溶于水，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：①酸性條件下與H2S作用生成淡黃色沉淀C，同時放出無色氣體D，D在空氣中轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色氣體E；②當(dāng)通入足量Cl2時，無明顯現(xiàn)象，但將所得溶液濃縮后即可得到無色晶體鹽F。請回答下列問題：

（1）寫出A的化學(xué)式：_____________； B的電子式：_______________。

（2）寫出上述實(shí)驗(yàn)①、②所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：①________________________________；②__________________________________。

（3）D、E對環(huán)境有危害，可用NaOH溶液來吸收等物質(zhì)的量的D、E混合氣體，寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式___________________。

（4）判斷鹽F的可能成份______________；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定F的成份__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國家擬于“十二五”期間，將二氧化硫（SO2）排放量減少8%，氮氧化物（NOx）排放量減少10%，二氧化碳（CO2）的排放量也要大幅減少。

（1）在恒溫，容積為1 L恒容中，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1)，請回答下列問題：

①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_________________________________。

②ΔH2＝__________kJ·mol－1。

③在相同條件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，則達(dá)到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為______________；此時該反應(yīng)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

（2）中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。

①CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1，測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖2所示。從3 min到9 min，v(H2)＝________mol·L－1·min－1。

②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填編號)。

A．反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點(diǎn))

B．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化

C．單位時間內(nèi)消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2O

D．CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變

③為了加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中氣體的物質(zhì)的量減少，其他條件不變時，可采取的措施有________(填編號)。

A．升高溫度 B．縮小容器體積 C．再充入CO2氣體 D．使用合適的催化劑

（3）工業(yè)上，CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說法正確的是________。

溫度/℃

0

100

200

300

400

平衡常數(shù)

667

13

1.9×10－2

2.4×10－4

1×10－5

A．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

B．該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，高溫下可自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)ΔS<0

C．在T ℃時，1 L密閉容器中，投入0.1 mol CO和0.2 mol H2，達(dá)到平衡時，CO轉(zhuǎn)化率為50%，則此時的平衡常數(shù)為100

D．工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5 MPa)和250 ℃，是因?yàn)榇藯l件下，原料氣轉(zhuǎn)化率最高

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】【化學(xué)—選修5:有機(jī)化學(xué)】有機(jī)物A→F有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知：①

②核磁共振氫譜顯示C的分子中含有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，且峰面積之比為3:2:2:1。

③F是酯類化合物，分子中苯環(huán)上的一溴代物只有兩種。

（1）A的分子式是 ，主要用途是 （寫一種）。

（2）檢驗(yàn)B中官能團(tuán)的常用方法是 。

（3）D物質(zhì)的名稱為 。

（4）C+E→F的化學(xué)方程式是 。

（5）X與E互為同分異構(gòu)體，且X有下列性質(zhì)，符合條件的X有 種。

①接觸NaHCO3有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生。

②與銀氨溶液共熱有銀鏡現(xiàn)象。

③1摩爾X與足量鈉反應(yīng)有1摩爾氣體產(chǎn)生。

（6）Y與E也互為同分異構(gòu)體，屬于酯類化合物，分子中只含一種官能團(tuán)，且苯環(huán)上的一硝基取代物只有一種，則Y的結(jié)構(gòu)簡式為 。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】反應(yīng)A(g)十2B(g)===C(g)的反應(yīng)過程中能最變化如下圖所示。下列相關(guān)說法正確的是

A．曲線b表示使用催化劑后的能量變化

B．正反應(yīng)活化能大于逆反應(yīng)活化能

C．由圖可知該反應(yīng)的焓變△H=+91 kJmol-1

D．反應(yīng)中將氣體A換為固體反應(yīng)，其他條件不變，反應(yīng)放出熱量大于91kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】二茂鐵可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等。實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵裝置示意圖如下：

實(shí)驗(yàn)原理為：

實(shí)驗(yàn)步驟為：

①在三頸燒瓶中加入25g粉末狀的KOH，并從儀器a中加入60mL無水乙醚到燒瓶中，充分?jǐn)嚢�，同時通氮?dú)饧s10min。

②再從儀器a滴入5.5mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(密度0.95g/cm3)，攪拌。

③將6.5g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜)配成的溶液25ml裝入儀器a中，慢慢滴入儀器c中，45min滴完，繼續(xù)攪拌45min。

④再從儀器a加入25mL無水乙醚攪拌。

⑤將c中的液體轉(zhuǎn)入儀器d，依次用鹽酸、水各洗滌兩次，分液得橙黃色溶液。

⑥蒸發(fā)橙黃色溶液，得二茂鐵粗產(chǎn)品。

⑦……

回答下列問題：

（1）步驟①中通入氮?dú)獾哪康氖牵?/span> 。

（2）儀器c的名稱為： ，其適宜容積應(yīng)為： 。

a．100ml b．250ml c．500ml

（3）儀器d使用前應(yīng)進(jìn)行的操作是： ，請簡述該過程： 。

（4）步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純，該過程在下圖中進(jìn)行，其操作名稱為： 。

（5）為了確證得到的是二茂鐵，還需要進(jìn)行的一項(xiàng)簡單實(shí)驗(yàn)是 。

（6）最終得到純凈的二茂鐵3.7g，則該實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 (保留兩位有效數(shù)字)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】歸納法是高中化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法之一，某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了《化學(xué)反應(yīng)原理》后作出了如下的歸納總結(jié)：（均在常溫下）

① pH ＝1的強(qiáng)酸溶液，加水稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低

② pH＝2的鹽酸和pH＝1的醋酸，c（H＋）之比為2∶1

③在等物質(zhì)的量濃度、等體積的氯化銨和氨水的混合溶液中存在下列關(guān)系c(NH4+)+2c(H+) =2c(OH-)+ c(NH3·H2O)

④反應(yīng)2A (s) + B (g)＝2C (g) + D (g) 不能自發(fā)進(jìn)行，則該反應(yīng)△H一定大于0

⑤已知醋酸電離平衡常數(shù)為Ka；醋酸根水解常數(shù)為Kh；水的離子積為Kw 則三者關(guān)系為：Ka·Kh＝Kw

⑥ 反應(yīng)A（g）2B（g）；若正反應(yīng)的活化能為Ea kJ·mol-1，逆反應(yīng)的活化能為Eb kJ·mol-1，則該反應(yīng)的△H =（Ea －Eb）kJ·mol-1。其歸納正確的是 （ ）

A．①③⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①③④⑤

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