面對目前世界范圍內(nèi)的能源危機,甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
寫出由二氧化碳、氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:_______________________。
(2)在容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡時的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。

①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)________。
(3)已知在T ℃時,CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=0.32,在該溫度下,已知c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=1 mol·L-1,某時刻經(jīng)測定CO的轉(zhuǎn)化率為10%,則該反應(yīng)________(填“已經(jīng)”或“沒有”)達到平衡,原因是___________________________________________。此時刻v________v(填“>”或“<”)。

(1)CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1。2)①小于、谠龃蟆〔蛔儭。3)沒有 此時=0.012 3<0.32 >

解析

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:填空題

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42-等雜質(zhì),提純工藝路線如下:

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示:

回答下列問題:
(1)濾渣的主要成分為____________________________________。
(2)“趁熱過濾”的原因是_______________________________________。
(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”,可采用的措施是__________(寫出1種)。
(4)若“母液”循環(huán)使用,可能出現(xiàn)的問題及其原因是_______________。
(5)已知:Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63 kJ·mol-1
寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中I的氧化,將O3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究。
(1)O3將I氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:
①I(aq)+O3(g)=IO(aq)+O2(g)ΔH1
②IO(aq)+H(aq)HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)+I(aq)+H(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________,其反應(yīng)熱ΔH=__________。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I(aq)I3(aq),

其平衡常數(shù)表達式為______________。
(3)為探究Fe2對O3氧化I反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1),某研究小組測定兩組實驗中I3濃度和體系pH,結(jié)果見圖2和下表。
、

編號
 
反應(yīng)物
 
反應(yīng)前pH
 
反應(yīng)后pH
 
第1組
 
O3+I
 
5.2
 
11.0
 
第2組
 
O3+I+Fe2
 
5.2
 
4.1
 
 
①第1組實驗中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是______________________________。
②圖1中的A為__________,由Fe3生成A的過程能顯著提高I的轉(zhuǎn)化率,原因是____________________________________________________________。
③第2組實驗進行18 s后,I3濃度下降,導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________(填字母序號)。
A.c(H)減小  B.c(I)減小   C.I2(g)不斷生成  D.c(Fe3)增加
(4)據(jù)圖2,計算3~18 s內(nèi)第2組實驗中生成I3的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)如圖表示金剛石、石墨在相關(guān)反應(yīng)過程中的能量變化關(guān)系。
寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式                    。

(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
則TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH=   kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol則:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH=    kJ/mol。
(4)工業(yè)上在催化劑作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下圖表示反應(yīng)過程中能量的變化情況。

在圖中,曲線   (填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于   (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)2012年倫敦奧運會火炬采用丙烷為燃料。丙烷熱值較高,污染較小,是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題:

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖,請在圖中的括號內(nèi)填入“+”或“-”。
②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___________________________________。
③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。
(2)蓋斯定律認為:不管化學(xué)過程是一步完成或分幾步完成,整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運用蓋斯定律回答下列問題:
①已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液態(tài)無水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個過程中放出的熱量為________kJ。
②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時,生成CO同時還部分生成CO2,因此無法通過實驗直接測得反應(yīng): C(s)+O2(g)=CO(g)的ΔH。但可設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應(yīng)的ΔH,計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

大氣中的部分碘源于O3對海水中Iˉ的氧化。將O3持續(xù)通入NaI酸性溶液溶液中進行模擬研究。

(1)O3將Iˉ氧化成I2的過程可發(fā)生如下反應(yīng):
①Iˉ(aq)+ O3(g)= IOˉ(aq) +O2(g)△H1
②IOˉ(aq)+H+(aq) HOI(aq)  △H2
③HOI(aq) + Iˉ(aq) + H+(aq) I2(aq) + H2O(l) △H3
④O3(g)+2Iˉ(aq)+2H+(aq)= I2(aq) + O2(g)+ H2O(l) △H4
則△H3與△H1、△H2、△H4之間的關(guān)系是:△H=      
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡: I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq)其平衡常數(shù)表達式為     。在反應(yīng)的整個過程中I3ˉ物質(zhì)的量濃度變化情況是     
(3)為探究溫度對I2(aq) + Iˉ(aq) I3ˉ(aq) △H反應(yīng)的影響。在某溫度T1下,將一定量的0.2 mol·L-1NaI酸性溶液置于密閉容器中,并充入一定量的O3(g)(O3氣體不足,不考慮生成物O2與 Iˉ反應(yīng)),在t時刻,測得容器中I2(g)的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其它初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)過相同時間測得I2(g)濃度,得到趨勢圖(見圖一)。則:

①若在T3時,容器中無O3, T4~T5溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,則△H5     0(填>、=或<);該條件下在溫度為T4時,溶液中Iˉ濃度隨時間變化的趨勢曲線如圖二所示。在t2時,將該反應(yīng)體系溫度上升到T5,并維持該溫度。請在圖2中畫出t2時刻后溶液中 Iˉ濃度變化總趨勢曲線。
②若在T3時,容器中還有O3,則T1~T2溫度區(qū)間容器內(nèi)I2(g)濃度呈現(xiàn)如圖一所示的變化趨勢,其可能的原因是     。(任寫一點)
(4)利用反應(yīng)④和圖2的信息,計算0-t1時間段內(nèi)用I2(aq)表示的化學(xué)反應(yīng)速率     。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

有效利用現(xiàn)有資源是解決能源問題的一種實際途徑。發(fā)展“碳一化學(xué)”,開發(fā)利用我國相對豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟價值。下面是以焦炭為原料,經(jīng)“碳一化學(xué)”途徑制取乙二醇的過程:

(1)該過程中產(chǎn)生的的CO可繼續(xù)與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)得到CO2和H2,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_____________。
(2)CH3OH(l)氣化時吸收的熱量為27kJ/mol,CH3OH(g)的燃燒熱為677kJ/mol,請寫出CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。
(3)“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下: CH3OOC—COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H=-34kJ/mol
為探究實際生產(chǎn)的最佳條件,某科研小組進行了多方面研究。如圖表示乙二醇達到平衡時的產(chǎn)率隨原料投料比[n(氫氣)/n(草酸二甲酯)]和壓強的變化關(guān)系,其中三條曲線分別表示體系壓強為1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情況,則曲線丙對應(yīng)的壓強是P(丙)=_____________。

(4)草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸(H2C2O4)為二元中強酸①草酸氫鉀溶液中存 在如下平衡: H2OH+OH、HC2O4-H+C2O42-和____________。
②向0.1mol/L的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性,此時溶液中各粒子濃度關(guān)系正確的是__________(填序號)。

A.c(K)+c(Na)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)  
B.c(K)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-) 
C.c(Na)=c(H2C2O4)+c(C2O42-)  
D.c(K)>c(Na) 
(5)以甲醇為原料,使用酸性電解質(zhì)構(gòu)成燃料電池,該燃料電池的負極反應(yīng)式為_____________;若以甲烷代替該燃料電池中的甲醇,向外界提供相等電量,則每代替3.2g甲醇,所需標準狀況下的甲烷的體積為____________L。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

鋁是地殼中含量最高的金屬元素,其單質(zhì)及合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。
真空碳熱還原-氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)=3AlCl(g)+3CO(g)
ΔH=a kJ·mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=b kJ·mol-1
(1)反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)Al4C3是反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物。Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Ⅰ.沿海地區(qū)有著豐富的海水資源,海水中主要含有Na、K、Ca2、Mg2、Cl、SO42、Br、CO32、HCO3等離子。合理利用資源和保護環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(1)海水經(jīng)過處理后可以得到無水氯化鎂,無水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式                                。
(2)某化工廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含有Cu2和Pb2的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,根據(jù)下列數(shù)據(jù),你認為投入          (選填“Na2S”或“NaOH”)效果更好。

難溶電解質(zhì)
Cu(OH)2
CuS
Pb(OH)2
PbS
Ksp
4.8×10-20
6.3×10-36
1.2×10-15
1.0×10-28
 
(3)火力發(fā)電在我國的能源利用中占較大比重,但是排放出的SO2會造成一系列環(huán)境和生態(tài)問題。利用海水脫硫是一種有效的方法,其工藝流程如下圖所示:

①天然海水的pH≈8,試用離子方程式解釋天然海水呈弱堿性的原因         (任寫一個)。
②某研究小組為探究提高含硫煙氣中SO2吸收效率的措施,進行了天然海水吸收含硫煙氣的模擬實驗,實驗結(jié)果如圖所示。

請你根據(jù)圖示實驗結(jié)果,就如何提高一定濃度含硫煙氣中SO2的吸收效率,提出一條合理化建議:   
③天然海水吸收了含硫煙氣后會溶有H2SO3、HSO3等分子或離子,使用氧氣將其氧化的化學(xué)原理是                  (任寫一個化學(xué)方程式或離子方程式)。氧化后的“海水”需要引入大量的天然海水與之混合后才能排放,該操作的主要目的是                        
Ⅱ.能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱。研究化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義。已知下列熱化學(xué)方程式
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)    H=-570kJ/mol;
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)   H=-242kJ/mol;
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)    H=—110.5kJ/moL;
④C(s)+O2(g)=CO2(g)       H=—393.5kJ/moL;
⑤CO2(g)+2H2O(g)=2CH4(g)+2 O2(g) H=+890kJ/moL
回答下列問題
(1)上述反應(yīng)中屬于吸熱反應(yīng)的是               。
(2)H2的燃燒熱為△H=               
(3)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測定,但可通過間接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)=H2(g)+ CO(g)    H=akJ/moL;則a=        ;該反應(yīng)的熵S        0(選填“>”、“=”、“<”);已知自由能G=H—TS,當G<0時可自發(fā)進行。則該反應(yīng)在什么條件下可自發(fā)進行__________________。
(4)CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是     。

A.負極的電極反應(yīng)式為:CO+O2—―2e-=CO2
B.工作時電極b作正極,O2—由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高

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