【題目】中新社北京2017年2月25日電,總裝機達到672萬千瓦的世界在役最大火力發(fā)電廠在內(nèi)蒙古投入商業(yè)運營;鹆Πl(fā)電排放的CO、CO2、SO2等物質(zhì)對環(huán)境影響極大,需分離并進行利用,變廢為寶。

(1)火電產(chǎn)生的CO在高溫下可將SO2還原為S,已知:

C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ·mol1

CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+b kJ·mol1

S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=c kJ·mol1

a、b、c均大于0,請寫出CO除SO2的熱化學方程式:__________________________。

根據(jù)傳感器記錄某溫度下CO、SO2的反應進程,測量SO2濃度與時間數(shù)據(jù)繪制出如圖,前1 min內(nèi)用生成物表示的化學反應速率為_____________,第2 min時的X值范圍為_____________。

(2)火力發(fā)電廠CO主要來源于反應:C(s)+CO2(g)2CO(g)。若一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生該反應,其壓強為p,平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示:

T時,若充入氮氣,平衡向_____________(填“正反應方向移動”“逆反應方向移動”或“不移動”)。

用平衡分壓代替平衡濃度計算,其中,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。則800時的平衡常數(shù)Kp=____________(列式即可,氣體總壓可記作p)。

(3)CO在高溫下與H2O反應可獲得合成氨所需H2,若在等容條件下合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ΔH<0),改變其他反應條件,在、階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如圖所示:

H2的平衡轉化率α(H2)、α(H2)、α(H2)中最大的是___________,其值是___________。

由第一次平衡到第二次平衡,采取的措施是______________________。

比較第階段反應溫度(T2)和第階段反應溫度(T3)的高低:T2__________T3(填“<”“>”或“=”),判斷的理由是______________________。

【答案】(1)2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=cab kJ·mol1(2分) 1.08 mol/(L·min)(1分) 30.6>X>25.2(2分)

(2)正反應方向移動(1分) (2分)

(3)α(H2)(1分) 50%(2分) 從反應體系中分離出產(chǎn)物NH3(1分)

>(1分) 此反應為放熱反應,降低溫度,平衡向正反應方向移動(1分)

【解析】(1)題給第一個熱化學方程式第二個熱化學方程式第三個熱化學方程式即得CO除SO2的熱化學方程式:2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=(ab+c) kJ·mol1=cab kJ·mol1。

前1 min內(nèi)SO2的反應速率v(SO2)=,由于生成物S是固體,不能用來表示反應速率,用CO2表示的反應速率為SO2表示的反應速率的2倍,即為1.08 mol/(L·min)。因為隨著反應進行,反應速率越來越小,所以第2 min消耗的SO2小于第1 min消耗的SO2,則30.6>X>30.65.4=25.2。

(2)若充入氮氣,保持壓強不變,則容器體積增大,相當于減壓,平衡向正反應方向移動。

由于該反應在體積可變的恒壓密閉容器中進行,所以達平衡時總壓為p,800CO的體積分數(shù)為93.0%,則CO2的體積分數(shù)為7.0%,所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=。

(3)H2的平衡轉化率α(H2)=×100%=50%,α(H2)=×100%=38%,

α(H2)=×100%=19%,故H2的平衡轉化率α(H2)、α(H2)、α(H2)中最大的是α(H2)。

階段NH3是從0開始的,瞬間N2、H2濃度不變,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了NH3,即減少生成物濃度,平衡正向移動。

由圖示可知,,平衡正向移動,由于正反應是放熱反應,故是降溫過程,即T2>T3。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】中學常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在下圖轉化關系 (部分生成物和反應條件略去)。下列推斷不正確的是( )

A.若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵

B.若D是一種強堿,則A、B、C均可與X反應生成D

C.若D為NaCl,且A可與C反應生成B,則E可能是CO2

D.若D是一種強酸,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D可與銅反應生成B或 C

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,既含有共價鍵又含有離子鍵的是

A. NaOH B. Na2S C. MgCl2 D. N2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A.通式為CnH2n的不一定是烯烴,通式為CnH2n+2的一定是烷烴

B.烴按照有無芳香性可以分為脂環(huán)烴和芳香烴

C.乙烯中的碳碳雙鍵的鍵能比乙烷中碳碳單鍵的鍵能小

D.石油裂解的目的是提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是周期表中的一部分,根據(jù)A﹣I在周期表中的位置,第(1)~(4)小題用元素符號或化學式回答,(5)~(8)小題按題目要求回答.


周期

I A

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

O

1

A

2

D

E

G

I

3

B

C

F

H


(1)表中元素,化學性質(zhì)最不活潑的是 , 只有負價而無正價的是 , 氧化性最強的單質(zhì)是 , 還原性最強的單質(zhì)是
(2)最高價氧化物的水化物堿性最強的是 , 酸性最強的是 , 呈兩性的是
(3)A分別與D,E,F(xiàn),G,H形成的化合物中,最穩(wěn)定的 ,
(4)在B,C,E,F(xiàn),G,H中,原子半徑最大的是 ,
(5)A和D組成最簡單化合物的電子式
(6)A和E組成化合物的化學式 ,
(7)用電子式表示B和H組成化合物的形成過程:
(8)B的最高價氧化物的水化物和C的最高價氧化物相互反應的離子方程式:

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A.在0.1 mol NaHSO4晶體中陽離子與陰離子總數(shù)為0.3NA

B.25時,pH=13的1.0 LBa(0H)2溶液中含有的OH數(shù)目為0.2NA

C.常溫常壓下,4.4gCO2和N2O混合物中所含有的原子數(shù)為0.3 NA

D.1L1 mol·L-1FeCl3完全水解生成NA個膠體粒子

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:

(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有________________________________________________。

(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是__________________________________________。

(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是________;

(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有______________(答兩種);

(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。

A

B

C

D

E

F

4 mol·L-1H2SO4/mL

30

V1

V2

V3

V4

V5

飽和CuSO4溶液/mL

0

0.5

2.5

5

V6

20

H2O/mL

V7

V8

V9

V10

10

0

請完成此實驗設計,其中:V1=________,V6=________,V9=________。

反應一段時間后,實驗E中的金屬呈________色;

該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因________________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】苯甲酸廣泛用于醫(yī)藥、食品、染料、化工等領域。以下是實驗室制備苯甲酸的一種方法。反應原理:

實驗步驟:

①下圖組裝反應裝置(冷凝水、夾持及加熱裝置未畫出),并在三頸燒瓶中依次加入120mL水、稍過量高錳酸鉀和3.0mL甲苯(密度為0.866g/ mL)。

②將三頸燒瓶中的混合液體攪拌、加熱至沸騰,直到甲苯完全反應。

③趁熱過濾反應混合物。若濾液呈紫色,則需加入適量的亞硫酸氫鈉溶液至紫色褪去后再過濾,用熱水洗滌濾渣,洗滌液合并至濾液中。

④用冰水冷卻濾液,然后用濃鹽酸酸化,過濾,用少量冷水洗滌濾渣,得到苯甲酸粗產(chǎn)品,經(jīng)重結晶得到精制的苯甲酸。

回答下列問題:

(1)儀器 a名稱為 。

(2)判斷甲苯己完全反應的現(xiàn)象是 、回流液不再出現(xiàn)油珠。

(3)實驗步驟④中,用少量冷水而不用熱水洗滌濾渣的目的是 ;苯甲酸粗產(chǎn)品除了可用重結晶法精制外,還可用 法。

(4)精制的苯甲酸純度測定:稱取1.220g樣品,用稀乙醇溶解并配成100 mL溶液,分別取25.00mL溶液,用0.1000 mo1·L-1NaOH標準溶液滴定,三次滴定消耗NaOH溶液的體積分別為V1=22.48mL.V2=22.52 mL.V3= 23.80mL。

①配制溶液時用稀乙醇而不用蒸餾水作溶劑的原因是

②若用酚酞作指示劑,確定滴定終點的現(xiàn)象是 。

③產(chǎn)品的純度為 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列氣體的收集,必須用排水法的是

A.CO2B.SO2C.NH3D.NO

查看答案和解析>>

同步練習冊答案