【題目】研究CO2轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)對實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(1)。

(1)已知一定壓強下,該反應(yīng)在溫度升高時,CH3OCH3(g)的濃度減小,則反應(yīng)的焓變△H_____0,熵變△S_______0(分別填“>”、“<”、或“=”)。

(2)相同條件下,在體積為2L的密閉容器內(nèi)選用不同的催化劑,生成物二甲醚CH3OCH3的量隨時間變化如圖所示。

①圖中0-4min內(nèi)A的反應(yīng)速率v(CO2)=________。該溫度下平衡常數(shù)的表達(dá)式為________。

②下列有關(guān)說法正確的是______(填字母序號)。

A.反應(yīng)的活化能大小順序是:Ea(A)<Ea(B)< Ea(C)

B.升高溫度能使反應(yīng)速率加快,是因為活化分子百分?jǐn)?shù)增大

C.單位時間內(nèi)消耗CO2與生成H2的數(shù)目為3:1時,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡

D.增大壓強,平衡正向移動,平衡常數(shù)K值增大

(3)某溫度下,在體積可變的密閉容器中,改變起始時各物質(zhì)的起始投料量,在不同的壓強下,平衡時生成物二甲醚CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量如下表所示:

序號

起始投料量不同的壓強下,

平衡CH3OCH3(g)的量不同的壓強

P1

P2

P3

I

2.0 molCO2 6.0molH2

0.10mol

0.04 mol

0.02mol

II

1.0molCO2 3.0molH2

X1

Y1

Z1

III

1.0mol CH3OCH3 3.0mol H2O

X2

Y2

Z2

①P1___P2(填“ >”、“<”或“=”);判斷理由為____________

②X1=______________。

P2下,III中CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________。

【答案】 1.25 mol·(L·min)-1 ABC 壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,從而導(dǎo)致生成物的量增大 0.05mol 96﹪

【解析】本題分析:本題主要考查化學(xué)平衡。

(1)溫度升高時,CH3OCH3(g)的濃度減小,表明平衡左移,則反應(yīng)的焓變H<0,該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng),熵變S<0。

(2)圖中0-4min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO2) =1.25 mol·(L·min)-1。該溫度下平衡常數(shù)的表達(dá)式為。

A.催化劑通過降低活化能而增大反應(yīng)速率,反應(yīng)速率A>B>C,所以反應(yīng)的活化能大小順序是:Ea(A)<Ea(B)< Ea(C),故A正確;B.升高溫度分子能量升高,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率增大,故B正確;C.單位時間內(nèi)消耗CO2的反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率,生成H2的反應(yīng)速率是逆反應(yīng)速率,單位時間內(nèi)消耗CO2與生成H2的數(shù)目為3:1時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,故C正確;D.平衡常數(shù)K僅是溫度的函數(shù),不隨壓強的改變而改變,故D錯誤。故選ABC。

(3) P1>P2,判斷理由為壓強增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,從而導(dǎo)致生成物的量增大

P1下,II 相當(dāng)于I 減壓,減壓平衡左移,所以X1<0.05mol/L。

P2下,IIII 等效,CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率為1.0-0.04=96%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】a、b、c、d、e、f是H、C、N、Na、Si、Cu六種元素中的其中一種,已知:圖1表示的是這六種元素單質(zhì)的熔點高低順序,其中c、d均是熱和電的良導(dǎo)體,f形成的某種單質(zhì)硬度最大。

回答下列問題:

(1)a、b、f三種元素的電負(fù)性從小到大的順序為______(用元素符號表示)。

(2)元素b的單質(zhì)的一個分子中含有____個σ鍵和______個π鍵。

(3)元素c的單質(zhì)的晶體堆積方式類型是_______;若c單質(zhì)分別與氟氣和氯氣形成化合物甲和乙,則甲的晶格能______乙的晶格能(填“>”、“<”或“=”)。

(4)元素d的單質(zhì)基態(tài)原子的價電子排布式為______(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

(5)元素e和f可形成化合物丙(丙的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示),則丙的化學(xué)式為_____;丙的晶體類型為_______,在丙中,每個e原子周圍最近的e原子數(shù)目為______,若晶胞的邊長為a pm,則丙的密度為________。

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【題目】現(xiàn)有FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物mg,向其中加入l00mL2mol/L硫酸,恰好完全溶解,若mg該混合物在過量CO氣流中加熱充分反應(yīng),則冷卻后剩余固體的質(zhì)量為

A. (m-1.6)g B. (m-2.4)g C. (m-3.2)g D. 無法計算

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【題目】BaCl2·xH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目可通過重量法來確定:

①稱取1.222g樣品,置于小燒杯中,加入適量稀鹽酸,加熱溶解,邊攪拌邊滴加稀硫酸到沉淀完全,靜置;

②過濾并洗滌沉淀;

③將盛有沉淀的濾紙包烘干并中溫灼燒;轉(zhuǎn)入高溫爐中,反復(fù)灼燒到恒重,稱得沉淀質(zhì)量為1.165g。

回答下列問題:

(1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和____________ 洗滌沉淀;檢驗沉淀中氯離子是否洗凈的方法是____________

(2)計算BaCl2·xH2O中的x=__________ 。

(3)操作③中,如果空氣不充足和溫度過高,可能會有部分沉淀被濾紙中的碳還原為BaS,這使x的測定結(jié)果__________ (填“偏低”、“偏高”或“不變”)。

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C. H+、SO42-Cu2+、OH- D. Fe2+H+、Mg2+、NO3-

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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的工業(yè)制法中,錯誤的是

A. 制硅:用焦炭還原二氧化硅得硅

B. 制鈉:以海水為原料制得NaCl,再電解熔融NaCl得鈉

C. 制鐵:以焦炭和鐵礦石為原料,用CO還原鐵礦石得鐵

D. 制鎂:以海水為原料,經(jīng)一系列過程制得氯化鎂,用H2還原MgCl2得鎂

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【題目】XY、ZW、U五種元素,均位于周期表的前四周期,它們的核電荷數(shù)依次增加,且核電荷數(shù)之和為57。Y原子的L層p軌道中有2個電子,Z的原子核外有三個未成對電子,W與Y原子的價電子數(shù)相同,U原子的K層電子數(shù)與最外層電子數(shù)比為2:1,其d軌道處于全充滿狀態(tài)。

(1)U原子的電子排布式為______________

(2)Y和W電負(fù)性,較小的是______(填元素符號);YZ的第一電離能,較大的是______(填元素符號)。

(3)X與Z形成最簡單化合物Q時,Z原子采取的雜化軌道類型為_______,Q分子空間構(gòu)型為_________;請寫出U2+Q形成配離子的離子反應(yīng)方程式:_______________。

(4)U+Z3+形成的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,陰、陽離子間核間距為a cm與同―個Z3+相連的U+_____個,該晶體的密度為______g cm-3(NA 表示阿伏加德羅常數(shù))。

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【題目】短周期元素AB、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,A是形成化合物種類最多的元素,C是短周期中金屬性最強的元素,B、E同主族且B的原子序數(shù)是E,D在地殼中的含量僅次于B。下列敘述正確的是( )

A. C與氧元素形成的化合物一定屬于堿性氧化物

B. 最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:E>D>A

C. 簡單氫化物的沸點:E>B

D. 原子半徑:C>D>E

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【題目】X、Y、Z、Q、R、T是前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素,其中X元素形成的氣體單質(zhì)密度最小,Y元素氫化物的水溶液呈堿性,Z、R元素最外層電子數(shù)相同且Z的原子序數(shù)為R的一半,Q的原子半徑在第三周期中最大,T是目前應(yīng)用最廣泛的金屬。回答下列問題:

(1)T在周期表中的位置是___________________,其M層上的電子排布式為_______________。

(2)Y、Z、R的第一電離能由大到小的順序為_________________(用元素符號表示)。

(3)根據(jù)等電子體原理,Y2Z分子的結(jié)構(gòu)式為________________。

(4)YZ能被TRZ4溶液吸收生成配合物[T(YZ)(X2Z)5]RZ4,該配合物中含有的化學(xué)鍵類型有_______,RZ42-離子中R原子的雜化方式為_____________________。

(5)由Q與Z、R可形成多種化合物,寫出Q2Z2的電子式:____________,

Q2Z熔點比Q2R高,其原因是________________________________________

(6)QX晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同,若Q+與最鄰近X的核間距離為a pm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則QX晶體的密度為______________________g/cm3。

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