【題目】(1)將1.0 mol CH4和2.0molH2O(g)通入容積固定為10 L的反應容器中,在一定條件下發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g) CO (g)+3H2(g) ,測得在一定的壓強下CH4的轉化率與溫度的關系如圖1。
①該反應的ΔH 0(填“>”“<”或“=”)
②假設100 ℃時達到平衡所需的時間為3 min,則用H2表示該反應的平均反應速率為 mol/(L·min)。
③100℃時該反應的平衡常數(shù)的數(shù)值為 。
④可用來判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志有 (填字母)。
A.CO的含量保持不變
B.CH4濃度與CO濃度相等
C.ν正(CH4)=3ν逆(H2)
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的總物質的量保持不變
F.混合氣體的壓強度保持不變
(2)生成甲醇的反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H =—129.0 kJ/mol,按照相同的物質的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖2所示。下列說法正確的是 (填字母)。
A.溫度:T1>T2 > T3
B.正反應速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常數(shù): K(a)>K(c) ; K(b)=K(d)
D.平均摩爾質量:M(a) >M(c); M(b)>M(d)
(3)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為:甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應為CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),此反應能自發(fā)進行的原因是 。
【答案】(1) ① > ② 0.05 ③ 0.0225 ④ A EF(錯選不得分,漏選得1分)
(2)C D(錯選不得分,漏選得1分)
(3)該反應是一個熵增的反應 (△S>0)
【解析】
試題分析:(1)①隨溫度升高,CH4的轉化率增大,說明平衡正向移動,正反應為吸熱反應,此反應的△H>0;
②將1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容積固定為10L的反應室,在一定條件下發(fā)生反應I,由圖象可知100℃甲烷轉化率為50%,故參加反應的甲烷為1mol×50%=0.5mol,則:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
起始量(mol):1.0 2.0 0 0
變化量(mol):0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量(mol):0.5 1.5 0.5 1.5
③假設100℃時達到平衡所需的時間為3min,則用H2表示該反應的平均反應速率==0.05molL-1min-1;
②100℃時反應I的平衡濃度為c(CH4)=0.05mol/L,c(H2O)=0.15mol/L,c(CO)=0.05mol/L,c(H2)=0.15mol/L,平衡常數(shù)K==2.25×10-2;
④A.CO的含量保持不變可說明反應達平衡狀態(tài),正確;B.CH4濃度與CO濃度相等無法判斷是否是平衡狀態(tài),錯誤;C.ν正(CH4)=ν逆(H2)才能說明是平衡狀態(tài),錯誤;D.混合氣體的密度始終保持不變,無法判斷是否是平衡狀態(tài),錯誤;E.混合氣體的總物質的量保持不變說明此時已經達到平衡狀態(tài),正確;F.反應物和生成物的系數(shù)之和不等,混合氣體的壓強度保持不變說明此時已經達到平衡狀態(tài),正確;答案為AEF;
(2)A.該反應為放熱反應,溫度越低,CO的轉化率越大,則T1<T2<T3,故A錯誤;B.由圖可知,a、c兩點壓強相同,平衡時a點CO轉化率更高,該反應為放熱反應,溫度越低,CO的轉化率越大,故溫度T1<T3,溫度越高,反應速率越快,故υ(a)<υ(c).b、d兩點溫度相同,壓強越大,反應速率越大,b點大于d點壓強,則v(b)>v(d),故B錯誤;C.由圖可知,a、c兩點壓強相同,平衡時a點CO轉化率更高,該反應為放熱反應,故溫度T1<T3,降低溫度平衡向正反應方向移動,則K(a)>K(c),平衡常數(shù)只與溫度有關,b、d兩點溫度相同,平衡常數(shù)相同,則K(b)=K(d),故C正確;
D.CO轉化率的越大,n總越小,由M=可知,a點n總小,則M(a)>M(c),M(b)>M(d),故D正確;故選CD;
(3)甲醇蒸汽重整法.該法中的一個主要反應為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),反應△H>0,反應自發(fā)進行需要滿足△H-T△S<0,所以反應自發(fā)進行是因為該反應是熵增大的反應;
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【題目】下列關于濃硝酸的敘述正確的是( )
A.具有揮發(fā)性,因而濃硝酸略帶有黃色
B.具有不穩(wěn)定性,實驗室里應保存在棕色瓶中
C.具有氧化性,常溫下可以跟銅緩慢反應
D.具有酸性,實驗室可以用它來制氫氣
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【題目】檢驗銨鹽的方法是將待檢物取出少量放入試管中,然后( )
A.加熱,用紅色石蕊試紙放在試管口檢驗
B.加水溶解,用紅色石蕊試紙檢驗溶液的酸堿性
C.加入堿溶液,加熱,再滴入酚酞溶液
D.加入苛性鈉溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗
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【題目】A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大,A原子無中子,B的單質在空氣中含量最多,C、D元素同主族且原子序數(shù)D為C的二倍,E元素的價電子排布式為(n-l)dn+6ns1;卮鹣铝袉栴}:
(1)元素B在周期表中的位置是 ;E元素的元素符號為 ,它能形成E+的原因為 。
(2)D元素基態(tài)原子的核外電子軌道排布圖為。
(3)A元素與C元素形成兩種常見的化合物,其原子個數(shù)比分別為2:1和1:1,兩種化合物可以任意比互溶,原因是 ;其中一種化合物可在酸性條件下將KMnO4還原為Mn2+,相關反應的離子方程式為 。
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【題目】元素X位于第四周期,其基態(tài)原子的內層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為1;元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有5個電子;元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍;元素W基態(tài)原子的核外電子共有16種運動狀態(tài)。
(1)①在元素周期表中,元素X位于 區(qū),元素Y位于第 周期第 族。
②Z所在周期中,第一電離能最大的元素是 (填元素名稱)。
③X+的核外電子排布式為 。
④Y和W兩元素最高價氧化物對應的水化物酸性較強的是 (填化學式)。
(2)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。在1個晶胞中,X離子的數(shù)目為 ;該化合物的化學式為 。
(3)①在乙醇中的溶解度:Z的氫化物(H2Z)大于H2W,其主要原因是 。
②穩(wěn)定性: H2Z H2W(填“>”、“<”或“=”),其主要原因是 。
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【題目】某化學興趣小組的學生從網(wǎng)上查得如下信息:①鈉能在CO2中燃燒。②常溫下CO能與PdCl2溶液反應得到黑色的Pd。經過分析討論,他們認為鈉在CO2中燃燒時,還原產物可能是碳、也可能是CO,氧化產物可能是Na2CO3。為驗證上述推斷,他們設計如下方案進行實驗,請回答下列問題。
(1)他們欲用上述儀器組裝一套裝置:用石灰石與鹽酸反應制取CO2(能隨意控制反應的進行)來證明鈉能在CO2中燃燒并檢驗氣態(tài)還原產物,所用儀器接口連接順序為 ,制取CO2反應的離子方程式為 。
(2)裝置連接好后,首先要進行的實驗操作是 ,點燃酒精燈前,應進行的操作是 ,等裝置 (填寫裝置字母代號及現(xiàn)象)時,再點燃酒精燈,這步操作的目的是 。
(3)若裝置D的PdCl2溶液中有黑色沉淀,C中有殘留固體(只有一種物質),則C中反應的化學方程式為 ;若裝置D的PdCl2溶液中無黑色沉淀,C中有殘留固體(有兩種物質),則C中反應的化學方程式為 。
(4)后來有一位同學提出,鈉的氧化產物也可能是Na2O,因此要最終確定鈉的氧化產物是何種物質,還需要檢驗C中殘留的固體是否含有Na2O,為此,他認為應較長時間通入CO2以確保鈉反應完,然后按照如下方案進行實驗,可確定殘留固體中是否含有Na2O,他的實驗方案是 。
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【題目】芳香族化合物A是重要的有機化工原料。由A制備有機化合物F的合成路線(部分反應條件略去)如圖所示。
(1)A的水溶液呈_____________(填“酸性”、“堿性”);
(2)C的結構簡式為_____________;
(3)寫出E→F反應的化學方程式_____________;
(4)寫出符合下列條件的龍膽酸乙酯()的一種同分異構體的結構簡式_____________;
①能發(fā)生銀鏡反應
②不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應但其水解產生之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應
③核磁共振氫譜有四組峰,且峰面積之比為6:2:1:1
(5)參照上述合成路線,設計一條以氯苯、乙醇為原料制備水楊酸乙酯()的合成路線流程圖(無機試劑任用),相關信息:。
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.氧化鈉、冰醋酸、硫酸鋇都是電解質
B.電解、電離、電化學腐蝕均需在通電條件下才能發(fā)生
C.高氯酸、純堿、氯化鉀分別屬于酸、堿、鹽
D.福爾馬林、漂白粉、膽礬均為混合物
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【題目】化學與生產、生活密切相關.下列敘述正確的是
A.煤的干餾和煤的液化均是物理變化
B.“光化學煙霧”、“硝酸酸雨”的形成都與氮氧化合物有關
C.糖類、油脂、蛋白質都是天然有機高分子化合物
D.用活性炭為糖漿脫色和用次氯酸鹽漂白紙漿的原理相同
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