【題目】CO2作為資源再利用是重要的研究課題,工業(yè)上用CO2產(chǎn)生燃料甲醇的化學(xué)方程式:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);卮鹣铝袉栴}:
(1)由CO2制備甲醇過程涉及反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H3
已知反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ、反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1_______(用K2、K3表示)
(2)一定條件下,在3L恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2,研究反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1,實驗測得反應(yīng)物在不同起始投入量下,反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如下圖所示。
①H2和CO2的起始的投入量以A和B兩種方式投入:
A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol,
B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol
曲線Ⅱ代表______(填“A”或“B”)投入方式反應(yīng)的△H1________0(填“﹥”或“<”)
②在溫度為500K的條件下,充入3molH2和1.5molCO2,該反應(yīng)5min時達(dá)到平衡,此溫度下的平衡常數(shù)為_______(mol·L-1)-2
③500K時,若在此容器中開始充入0.3molH2和0.9molCO2、0.6molCH3OH、0.6molH2O,則反應(yīng)向______方向進(jìn)行(“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)
【答案】 K2·K3 B < 450 正反應(yīng)
【解析】試題分析:本題考查化學(xué)平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用,化學(xué)平衡圖像的分析。
(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義,K1=[c(CH3OH)·c(H2O)]/[c(CO2)·c3(H2)],K2=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)],K3=c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)],則K1=K2·K3。
(2)①B與A對比,增大CO2物質(zhì)的量,平衡向正反應(yīng)方向移動,B中H2的平衡轉(zhuǎn)化率大于A中,B中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于A中,相同溫度下曲線II中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于曲線I,則曲線II代表B投入方式。由圖像知升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH10。
②由圖像知,在溫度為500K的條件下,充入3molH2和1.5molCO2,達(dá)到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,用三段式
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
c(起始)(mol/L)0.5 1 0 0
c(轉(zhuǎn)化)(mol/L)0.50.6=0.3 0.9 0.3 0.3
c(平衡)(mol/L)0.2 0.1 0.3 0.3
此溫度下的平衡常數(shù)為[0.3mol/L0.3mol/L]/[0.2mol/L (0.1mol/L)3]=450(mol·L-1)-2。
③開始H2、CO2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量濃度依次為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,此時濃度商為[0.2mol/L0.2mol/L]/[0.3mol/L (0.1mol/L)3]=133.3(mol·L-1)-2450(mol·L-1)-2,則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
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【題目】重鉻酸鈉俗稱紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑。工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下:
(1)鐵元素在周期表中的位置___________,鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________。
(2)化學(xué)上可將某些鹽寫成氧化物的形式,如Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2,則Fe(CrO2)2可寫成__________。
(3)煅燒鉻鐵礦時,礦石中難溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反應(yīng)化學(xué)方程式如下:4Fe(CrO2)2+ 8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 。為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率,可采取的措施是________________。(寫一種即可)
(4)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng),如:2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O;3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必須適量的原因是__________________________________。
②混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是______________________________________________。
(5)配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng):________________。
Cr2O72-+S2-+H2O→Cr(OH)3+S2O32-+OH-
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【題目】實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置見下圖)。其實驗步驟為:
步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60℃,緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的液溴,保溫反應(yīng)一段時間,冷卻。
步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。
步驟3:經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體,放置一段時間后過濾。
步驟4:減壓蒸餾有機相,收集相應(yīng)餾分。
下列說法錯誤的是
A. 甲同學(xué)認(rèn)為步驟1中使用1,2-二氯乙烷的目的是做催化劑,加快反應(yīng)速率
B. 乙同學(xué)認(rèn)為可在該實驗裝置的冷凝管后加接一只裝有無水MgSO4的干燥管,實驗效果可能會更好
C. 丙同學(xué)認(rèn)為步驟2中有機相使用10%NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應(yīng)完的Br2
D. 丁同學(xué)認(rèn)為步驟4中減壓蒸餾有機相是因為間溴苯甲醛高溫下容易氧化或分解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生_______沉淀,馬上變成_______色最后轉(zhuǎn)化成______色。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于乙醇(C2H5OH)的描述錯誤的是( )
A. 俗稱酒精 B. 常作溶劑 C. 能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng) D. 不能與金屬鈉反應(yīng)
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【題目】下列各組物質(zhì)中,所含的分子數(shù)相同的是( )
A.10g H2和10g O2
B.5.6L N2和0.25mol CO2
C.0.5 NA個H2O和0.5mol I2
D.32g O2和32g O3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度下,將4molA和3molB充入體積為1L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):aA(g)+2B(g)3C(g)+D(g)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,C的濃度為3mol/L.壓縮容器體積,使容器的體積減小一半,建立新的平衡時,B的濃度為2mol/L.則方程式中a的數(shù)值為
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
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