【題目】面對目前世界范圍內的能源危機,甲醇作為一種較好的可再生能源,具有廣泛的應用前景。
(1)已知在常溫常壓下反應的熱化學方程式:
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方程式:_______________________。
(2)在容積為VL的容器中充入amol CO與2amol H2,在催化劑作用下反應生成甲醇,平衡時的轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示。
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amol CO與2amol H2,達到新平衡時,CO的轉化率________(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始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某時刻經測定CO的轉化率為10%,則該反應________(填“已經”或“沒有”)達到平衡,原因是_________________________________,此時刻υ正________υ逆(填“>”或“<”)。
【答案】CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1 小于 增大 不變 沒有 此時 >
【解析】
(1)由蓋斯定律,熱化學方程式①-②得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1-ΔH2=-90 kJ·mol-1-(-41 kJ·mol-1)=-49 kJ·mol-1。
(2)①由圖像可知,相同溫度下,p2下CO的轉化率大于p1下CO的轉化率,由熱化學方程式①可知,增大壓強平衡右移,故p1<p2。
②在其他條件不變的情況下,再增加a mol CO與2a mol H2,相當于增大壓強,平衡右移,故CO的轉化率增大;由于溫度不變,故其平衡常數(shù)不變。
(3)已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某時刻經測定CO的轉化率為10%,此時c(CO)=c(H2O)=0.9mol/L、c(CO2)=c(H2)=0.1mol/L,Qc===0.012 3<K=0.32,故反應未達到平衡,此時反應向正反應方向進行,故υ正>υ逆。
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【題目】Cu2O是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如右,電解總反應為:2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是
A. 石墨電極上產生氫氣
B. 銅電極發(fā)生還原反應
C. 銅電極接直流電源的負極
D. 當有0.1 mol電子轉移時,有0.1 mol Cu2O生成
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【題目】.在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,不能表明反應: A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是
A. 混合氣體的壓強B. 混合氣體的密度
C. 3v逆(C)=2v正(B)D. 氣體的平均相對分子質量
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【題目】堿土金屬(ⅡA族)元素單質及其相關化合物的性質、合成一直以來是化學界研究的重點。回答下列問題:
(1)對于堿土金屬元素Be、Mg、Ca、Sr、Ba,隨著原子序數(shù)的增加,以下性質呈單調遞減變化的是___。
A.原子半徑 B.單質的硬度 C.第一電離能
(2)①鈹與相鄰主族的___ 元素性質相似。下列有關鈹和該元素的敘述正確的有___填標號。
A.都屬于p區(qū)主族元素
B.電負性都比鎂大
C.第一電離能都比鎂大
D.氯化物的水溶液pH均小于7
②(NH4)2BeF4是工業(yè)制備金屬鈹過程中的重要中間產物,其陽離子含有的化學鍵類型為__,陰離子中心原子雜化方式為___。
(3)Sr是人體必需的微量元素,SrCO3是其重要的化合物之一。Sr2+的電子排布式為___判斷SrCO3的熱分解溫度___(填“大于”/“小于”)CaCO3的熱分解溫度,理由是____。
(4)MgH2和金屬Ni在一定條件下用球磨機研磨,可制得化學式為Mg2NiH4的儲氫化合物,其立方晶胞結構如圖所示:
①Mg原子周圍距離最近且相等的Ni原子有___個,若晶胞邊長為646pm,則Mg—Ni核間距為___pm(結果保留小數(shù)點后兩位,取1.73)。
②若以晶胞中氫的密度與液態(tài)氫密度之比定義儲氫材料的儲氫能力,則該化合物的儲氫能力為___(列出計算式即可。假定該化合物中所有的H可以全部放出,液氫密度為dg/cm3;設NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值)。
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【題目】把在空氣中久置的鎂條7.2 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的燒杯中,鎂條與硫酸反應產生氫氣的速率與反應時間如圖所示,回答下列問題:
(1)曲線由0→a段不產生氫氣的原因________,有關的離子方程式為______________;
(2)曲線由b→c段,產生氫氣的速率逐漸增大的主要原因________________;
(3)曲線由c以后,產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因________________。
(4)在b到c這段時間內,收集到氫氣V L(標準狀況),則這段時間內用硫酸表示的平均速率為________mol/(L·s)(假設反應前后溶液體積不變)。
(5)對于足量鎂條和100 mL 2 mol/L硫酸生成氫氣的反應,下列措施能減緩反應速率,但又不影響生成氫氣的總量的是________。
①加NaOH固體;②加BaCl2溶液;③加KNO3溶液;④加H2O;⑤加CH3COONa固體;⑥加小蘇打溶液;⑦加少量CuSO4溶液;⑧加Na2SO4溶液;⑨將2 mol/L硫酸換成160 mL 2.5 mol/L的鹽酸;⑩將鎂條換成鎂粉。
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【題目】香天竺葵醇具有溫和、香甜的玫瑰花氣息,其結構式如圖所示。下列有關香天竺葵醇的說法錯誤的是
A.分子中含有兩種官能團
B.該物質中的碳原子一定全部共面
C.使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色的原理不同
D.香天竺葵醇能發(fā)生加聚反應和氧化反應
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【題目】已知:濃硫酸易使有機物脫水,如圖是用實驗室制得的乙烯(C2H5OHCH2=CH2↑+H2O)與溴水作用制取1,2-二溴乙烷的部分裝置圖,根據(jù)圖示判斷下列說法正確的是
A. 裝置①和裝置③中都盛有水,其作用相同
B. 裝置②和裝置④中都盛有NaOH溶液,其吸收的雜質相同
C. 產物可用分液的方法進行分離,1,2-二溴乙烷應從分液漏斗的上口倒出
D. 制備乙烯時溫度計水銀球位置應在反應液的液面下
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【題目】鋼鐵很容易生銹而被腐蝕,每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產量的四分之一。請回答鋼鐵在腐蝕、防護過程中的有關問題。
(1)下列哪個裝置可防止鐵棒被腐蝕___________。
(2)實際生產可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕.裝置示意圖如圖.請回答:
①A電極對應的金屬是________(寫元素名稱),B電極的電極反應式是_________。
②鍍層破損后,鍍銅鐵和鍍鋅鐵中更容易被腐蝕的是___________。
A 鍍銅鐵 B 鍍鋅鐵。
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【題目】霧霾天氣嚴重影響了人們的身體健康,環(huán)境問題越來越受到人們的重視。汽車尾氣中含有較多的NO和CO,兩種氣體均會使人體中毒。處理大氣中的污染物,打響“藍天白云”保衛(wèi)戰(zhàn)是當前的重要課題。
請回答下列問題
(1)一氧化碳、氫氣既是重要的能源,也可以催化還原NO等消除污染,還可以在一定條件下制取CH3OH。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ·mol-1;
③H2O(g)=H2O(1) △H=-44kJ·mol-1。
寫出H2與NO反應生成N2和水蒸氣的熱化學方程式:__。
(2)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密閉容器中充有10molCO和20molH2,在催化劑作用下發(fā)生反應生成甲醇,改變條件,測得CO的平衡轉化率與溫度(T)、壓強(p)的關系如圖所示。則該反應的△H___0(填“>”或“<”)。若達到平衡狀態(tài)A時,容器的體積為10L,則在平衡狀態(tài)B時平衡常數(shù)K=___。
(3)工業(yè)上采用加壓條件下,在含冷卻裝置的吸收塔中,以去離子水為吸收劑吸收NO,得到40%的硝酸。原理如下:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H=-114kJ·mol-1
3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g) △H=-69.92kJ·mol-1
采用降溫操作的一個原因是__。
(4)利用電解原理也可以處理工廠煙氣。如圖為工業(yè)生產模擬裝置。其中A、B為多孔電極(外接電源未畫出),則A為___極(填“正”“負”“陰”或“陽”),電極反應式為___。
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