【題目】1)煤氣化制合成氣(COH2)

已知:C(s)H2O(g)===CO(g)H2(g)ΔH2131.3kJ·mol1

C(s)2H2O(g)===CO2(g)2H2(g)ΔH290kJ·mol1

則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是_____

2)由合成氣制甲醇

合成氣COH2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):CO(g)2H2(g)CH3OH(g)ΔH0。

①在容積均為VL的甲、乙、丙、丁四個密閉容器中分別充入amolCO2amolH2,四個容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3、T4且恒定不變。在其他條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)進行到tminH2的體積分?jǐn)?shù)如圖所示,則T3溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為_____(aV表示)

②圖反映的是在T3溫度下,反應(yīng)進行tmin后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比的關(guān)系,請畫出T4溫度下的變化趨勢曲線。______________

③在實際工業(yè)生產(chǎn)中,為測定恒溫恒壓條件下反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),可作為判斷依據(jù)的是_____

A.容器內(nèi)氣體密度保持不變 BCO 的體積分?jǐn)?shù)保持不變

C.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變 Dc(H2)=2c(CH3OH)

3)由甲醇制烯烴

主反應(yīng):2CH3OHC2H42H2O i;

3CH3OHC3H63H2O ii

副反應(yīng):2CH3OHCH3OCH3H2O iii

某實驗室控制反應(yīng)溫度為400℃,在相同的反應(yīng)體系中分別填裝等量的兩種催化劑(Cat.1Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的壓強下進行甲醇制烯烴的對比研究,得到如下實驗數(shù)據(jù)(選擇性:轉(zhuǎn)化的甲醇中生成乙烯和丙烯的百分比)

由圖像可知,使用Cat.2反應(yīng)2h后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是(結(jié)合碰撞理論解釋)_____

【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1 539V2/27a2 ABC 該條件下2h后催化劑失活,甲醇轉(zhuǎn)化率較低;Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),相同時間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲醚,目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降

【解析】

⑴根據(jù)蓋斯定律得到一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式。

根據(jù)三段式計算平衡時各物質(zhì)的量,再計算平衡常數(shù);

該反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)圖得出反應(yīng)在tmin時,T2溫度H2的體積分?jǐn)?shù)最低,T3、T4溫度高,H2的體積分?jǐn)?shù)高,說明平衡逆向移動,根據(jù)圖得出T4溫度甲醇的變化趨勢曲線;

③A.恒溫恒壓條件,容器內(nèi)氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積,氣體質(zhì)量不變,容器體積減小,密度增大,因此可作為判斷平衡的標(biāo)志;

B.開始階段CO的體積分?jǐn)?shù)不斷減小,當(dāng)體積分?jǐn)?shù)不變,則可作為判斷平衡的標(biāo)志;

C.氣體的平均相對分子質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體的物質(zhì)的量,氣體質(zhì)量不變,氣體的物質(zhì)的量減小,氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,當(dāng)保持不變可作為判斷平衡的標(biāo)志;

Dc(H2) = 2c(CH3OH),不能用濃度比例來判斷平衡的標(biāo)志。

⑶由圖像可知,使用Cat.2反應(yīng)2h后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是,根據(jù)第一個圖得出該條件下2h后催化劑失活,甲醇轉(zhuǎn)化率較低,第二個圖得出Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),相同時間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲醚,生成乙烯、丙烯目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降。

⑴將第2個方程式減去第1個方程式,得到一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是CO(g)+H2O=CO2(g)+H2(g) ΔH=41.3 kJ·mol1

,解得,則,故答案為:。

該反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)圖得出反應(yīng)在tmin時,T2溫度H2的體積分?jǐn)?shù)最低,T3、T4溫度高,H2的體積分?jǐn)?shù)高,說明平衡逆向移動,圖反映的是在T3溫度下,反應(yīng)進行tmin后甲醇的體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)物初始投料比的關(guān)系,則T4溫度甲醇的量比T3溫度甲醇的量小,即變化趨勢曲線。;故答案為:

③A.恒溫恒壓條件,容器內(nèi)氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積,氣體質(zhì)量不變,容器體積減小,密度增大,因此可作為判斷平衡的標(biāo)志,故A符合題意;

B.開始階段CO的體積分?jǐn)?shù)不斷減小,當(dāng)體積分?jǐn)?shù)不變,則可作為判斷平衡的標(biāo)志,故B符合題意;

C.氣體的平均相對分子質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體的物質(zhì)的量,氣體質(zhì)量不變,氣體的物質(zhì)的量減小,氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,當(dāng)保持不變可作為判斷平衡的標(biāo)志,故C符合題意;

Dc(H2) = 2c(CH3OH),不能用濃度比例來判斷平衡的標(biāo)志,故D不符合題意;

綜上所述,答案為:ABC。

⑶由圖像可知,使用Cat.2反應(yīng)2h后甲醇的轉(zhuǎn)化率與乙烯和丙烯的選擇性均明顯下降,可能的原因是,根據(jù)第一個圖得出該條件下2h后催化劑失活,甲醇轉(zhuǎn)化率較低,第二個圖得出Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),相同時間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲醚,生成乙烯、丙烯目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降;故答案為:該條件下2h后催化劑失活,甲醇轉(zhuǎn)化率較低;Cat.2顯著降低反應(yīng)iii的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),相同時間內(nèi)快速生成副產(chǎn)物二甲醚,目標(biāo)產(chǎn)物選擇性下降。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】已知:含C=C的物質(zhì)(烯烴)一定條件下能與水發(fā)生加成反應(yīng),生成醇(含羥基的烴的衍生物);有機物A-D間存在圖示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法不正確的是

A.D結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOCH2CH3B.A能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C.B與乙酸發(fā)生了取代反應(yīng)D.可用B萃取碘水中的碘單質(zhì)

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【題目】XY、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A、B、C、D、E是由上述四種元素中的一種或幾種組成的物質(zhì)。已知A、B分子中分別含有18、10個電子,E為單質(zhì),D有漂白性。五種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是(

A.四種元素簡單離子半徑比較:WYZX

B.Y的氫化物與Y的最高價氧化物的水化物反應(yīng)生成鹽

C.X、Y、W組成的化合物中一定既有離子鍵又有極性鍵

D.W是所在周期中原子半徑最小的元素

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【題目】以下是中學(xué)化學(xué)常見的四個裝置,下列關(guān)于這些裝置說法正確的是

A.裝置在使用過程中,電池內(nèi)部電子從Ag2O 極通過隔板移向鋅粉

B.裝置在使用過程中,電池外殼會逐漸變薄,容易出現(xiàn)漏液

C.裝置在使用過程中,電解質(zhì)溶液的 pH 不會發(fā)生變化

D.裝置在使用過程中,陽極可以一直使用,不需要更換

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【題目】常溫下,用 0.10 mol/LKOH 溶液滴定 10.00mL 0.10 mol/L 某二元弱酸H2R 溶液,滴定曲線如圖(混合溶液總體積看作混合前兩種溶液體積之和),下列關(guān)系不正確的是

A.點②所示溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HR-)+2c(R2-)+c(OH-)

B.點③所示溶液中:c(K+)> c(HR-)> c(R2-)>c(H2R)

C.點④所示溶液中:c(H2R)+ c(HR-)+ c(R2-)=0.04mol·L-1

D.點⑤所示溶液中:c(H+)= c(HR-)+2 c(H2R)+ c(OH-)

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【題目】取A、B兩份物質(zhì)的量濃度相等的NaOH溶液,體積均為50 mL,分別向其中通入一定量的CO2后,再分別稀釋到100 mL,在稀釋后的溶液中分別逐滴加0.1 mol/L的鹽酸,產(chǎn)生的CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示:

(1)原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度_________________

(2)B份混合溶液與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的最大體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

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【題目】磺酰氯(SO2Cl2)在醫(yī)藥、染料行業(yè)有重要用途,其熔點為-54.1 C,沸點為69.2 °C,易水解。某學(xué)習(xí)小組在實驗室用SO2Cl2在活性炭作用下制備SO2Cl2SO2 +Cl2 SO2Cl2,設(shè)計如圖實驗(夾持裝置略去)。下列說法不正確的是

A.c中的NaOH溶液可換成NaCl溶液,效果相同

B.e中的冷卻水應(yīng)從下口入上口出

C.d的作用是防止水蒸氣進人a中使SO2Cl2水解

D.a中冰鹽水有助于SO2Cl2液化,提高SO2Cl2的轉(zhuǎn)化率.

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【題目】298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氯水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。己知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是

A. 該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑

B. M點對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mL

C. M點處的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)

D. N點處的溶液中pH12

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【題目】氯化亞銅()常用作有機合成工業(yè)中的催化劑,是一種白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇和稀硫酸。工業(yè)上用制作印刷電路的廢液(含、、)生產(chǎn)的流程如圖所示:

根據(jù)以上信息回答下列問題:

1)生產(chǎn)過程中:X________,Z________。(均填化學(xué)式)

2)寫出生成的離子方程式________

3)析出的晶體不用水而用無水乙醇洗滌的原因是________。

4)在的生成過程中理論上不需要補充SO2氣體,其理由是________

5)已知:常溫下,,現(xiàn)向飽和溶液中加入固體至,此時溶液中=________。

6)實驗探究pH產(chǎn)率的影響如下表所示:

pH

1

2

3

4

5

6

7

產(chǎn)率/%

70

90

82

78

75

72

70

析出晶體最佳pH________,當(dāng)pH較大時產(chǎn)率變低的原因是________。

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