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【題目】能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是未來重要的綠色能源之一。

1利用工業(yè)廢氣 CO2 可制取甲醇。 下列兩個反應的能量關系如圖:

CO2 H2 反應生成 CH3OH 的熱化學方程式為_______________________。

2CH4 H2O(g)通過下列轉化也可以制得 CH3OH;

ICH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)  H>0

IICO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   H<0

1.0 mol CH4 3.0 mol H2O(g)通入反應室(容積為 100 L)中,在一定條件下發(fā)生反應 ICH4 的轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示:

①已知壓強 p1, 溫度為 100 ℃時反應 I 達到平衡所需的時間為 5 min,則用 H2表示的平均反應速率為______________;

②圖中的 p1_______p2(“<”、 “>”“=”),判斷的理由是________________________。

③若反應 II 在恒容密閉容器進行,下列能判斷反應 II 達到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。

a.CH3OH 的生成速率與消耗 CO 的速率相等

b.混合氣體的密度不變

c混合氣體的總物質的量不變

dCH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

在某溫度下,將一定量的CO H2投入10 L 的密閉容器中發(fā)生反應 II, 5 min 時達到平衡,各物質的物質的濃度(mol·L 1)變化如下表所示:

5 min 時只改變了某一條件,則所改變的條件是_____________10 min 時測得各物質濃度如上表,此時 v_______v(“<”“>”“=”)。

【答案】 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=-50kJ/mol 0.003mol/(L·min) < 該反應為反應前后氣體分子數增大的反應,溫度相同時,增大壓強,平衡向左移動,CH4的平衡轉化率越小 cd 向容器中充入1molH2 >

【解析】(1)根據能量變化圖象,可寫出反應的熱化學方程式為①CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g) H1= -41KJ/mol,CO(g)+2H2(g) === CH3OH(l) H2=419KJ/mol-510KJ/mol= -91KJ/mol,由蓋斯定律②-①即得CO2(g)+3H2(g) === CH3OH(l)+H2O(l) H=H2-H1= -50KJ/mol;

(2)①由圖象可知在壓強p1,溫度為100 ℃時,反應I 達到平衡CH4 的轉化率為50%,則生成H2的物質的量為1.0 mol×50%×3=1.5mol,則用H2表示的平均反應速率為= =0.003 mol/(L·min);

②在同一溫度下,p1CH4的平衡轉化率大于p2時的,結合反應I是一個氣體體積增大的反應,所以減小壓強,可使平衡正向移動,增大CH4的平衡轉化率,因此可推知p1<p2;

a、在反應開始進行后的任何時間段內,CH3OH的生成速率與消耗CO的速率都是相等的,所以a錯誤;b、由于容器體積不變,所以容器內混合氣體的密度始終不變,故b錯誤;c、由于反應前后氣體總物質的量減小,所以當混合氣體的總物質的量不變時,說明反應已達平衡,故c正確;dCH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,說明反應已達平衡,故d正確。本題正確答案為cd。

④已知表中數據,從5 min10 min,CO的濃度減小了0.01mol/L,CH3OH的濃度增大了0.01mol/L說明平衡正向移動,按照反應系數之間的關系,反應物H2的濃度應減小0.02mol/L,即為0.10mol/L,可實際上H2的濃度為0.20mol/L,即增大了0.1mol/L,說明5 min時改變的條件是向容器中充入了1molH2;由于增大了反應物的濃度,使平衡正向移動,則v>v

練習冊系列答案
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【題目】銅陽極泥是有色金屬冶煉過程中重要的二次資源。其合理處理對于實現資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:

已知:分金液的主要成分為[AuCl4]-;分金渣的主要成分為AgClPbSO4;分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-。

(1)①分銅,單質銅發(fā)生反應的化學方程式為________反應過程中需控制適當溫度,溫度不宜過高或過低的原因為_______。

②已知分銅 各元素的浸出率如下表所示。

Cu

Au

Ag

浸出率/%

85.7

0

4.5

分銅時加入足量的NaCl的主要作用為__________

2分金,單質金發(fā)生反應的離子方程式為___________。

3沉銀時,需加入硫酸調節(jié)溶液的pH=4。已知: ,其中X表示SO32-、HSO3-H2SO3,δ(x)PH的關系如圖所示。

①分析能夠析出AgCl的原因為_________

②調節(jié)溶液的PH不能過低,理由為__________

4沉銀液加堿調至pH=8.0,Na2SO3可再生并循環(huán)利用,其再生原理為____(用離子方程式表示)。

5已知離子濃度≤10-5mol/L時,認為該離子沉淀完全;Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16.

Ksp[Sb(OH)3])=10-41. 浸取分銀渣可得到含0.025mol/L Pb2+的溶液( 含少量Sb3+雜質)。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調節(jié)PH的范圍為________。 (忽略溶液體積變化)

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【題目】3.2gCu與足量的濃硫酸在加熱條件下充分反應。

(1)把反應后的溶液稀釋至500mL,取出50mL,向其中加入足量的溶液,得到沉淀2.33g,則稀釋后所得溶液中的物質的量濃度為__________。

(2)把產生的氣體緩緩通入100mL aNaOH溶液中,若反應物均無剩余,則a的取值范圍是____________。

(3)若濃硫酸中含溶質b mol,投入足量的銅片并加熱,充分反應后,被還原的硫酸的物質的量n()_________0.5b mol(“>”“<”“=”);原因是_____________________________

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【題目】1某元素M,其離子M2+,M2+原子核核內有20個中子,核外有18個電子,則M的質子數是__________,質量數是_________

2根據下列敘述,寫出微粒符號和結構示意圖。

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b.質量數為24,質子數等于中子數的原子_________、__________________;

c.最外層電子數是次外層電子數的4倍的二價陰離子_________、_________________

3結構示意圖為的陽離子,其電子式符號可能為________、________、________

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A. 向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以檢驗溴元素

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