【題目】乙烯是重要的化工原料,用CO2催化加氫可制取乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H<0
(1)若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過程變化關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的△H=_______kJ/mol (用含a、b的式子表示)
(2)向1L容密閉容器中通入1 mol CO2和nmol H2,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),測得CO2的轉(zhuǎn)化率a(CO2)與反應(yīng)溫度、投料比X[]的關(guān)系如圖所示。
①X1_______X2(填“>”“<”或“=”,下同),平衡常數(shù)Ka____Kb____Kc。
②若B點時X=3,則平衡常數(shù)Kb=__________(代入數(shù)據(jù)列出算式即可)。
③下列措施能同時滿足增大反應(yīng)速率和提髙CO2轉(zhuǎn)化率的是______________。
a.升高溫度 b.加入催化劑 c.增大投料比X d.增加壓強
e.將產(chǎn)物從反應(yīng)體系中分離出來
(3)乙烯也可作為制備甲酸的基礎(chǔ)工業(yè)原料,常溫時,HCOOH的電離平衡常數(shù)Ka=1.8×l0-4mol·L-1,pH=12的HCOONa和含少量NaOH混合溶液中。
①書寫HCOONa的水解離子反應(yīng)方程式_________________。
②該溶液中離子濃度關(guān)系: =_________mol·L-1
③若0. lmol/L的HCOONa溶液中加入等體積的0.09mol/LHCOOH,配制了pH=6.8的溶液,則該溶液中微粒濃度由小到大的順序為________________。(不考慮水分子)
【答案】 -2(b-a)或2(a-b) < = > c d HCOO- +H2O=HCOOH+OH- 1.8×106 c(OH-)<c(H+) <c (HCOOH) <c(Na+) <c (HCOO-)
【解析】(1)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物的總能量,所以由圖可知,反應(yīng)CO2(g)+3H2(g) C2H4(g)+2H2O △H=-(b-a)kJ/mol,故反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O △H=-2(b-a)kJ/mol;(2)①相同條件下,投料比越大,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大,根據(jù)圖知,相同溫度下X2的轉(zhuǎn)化率大于X1,所以X1<X2;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,其平衡常數(shù)越小,溫度C>A=B,則平衡常數(shù)Ka=Kb>Kc;②若B點的投料比是3,X[]=3,向1L容密閉容器中通入1 mol CO2和nmol H2,則n=3,CO2的轉(zhuǎn)化率a(CO2)=75%,
2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O (g)
開始時的濃度(mol/L) 1 3 0 0
改變的濃度(mol/L) 0.75 2.25 0.375 1.5
平衡時的濃度(mol/L) 0.25 0.75 0.375 1.5
則平衡常數(shù)Kb==;③反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O △H<0正反應(yīng)是氣體體積縮小的放熱反應(yīng),a.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,CO2轉(zhuǎn)化率降低,選項a不選;b.加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率增大,平衡不移動,CO2轉(zhuǎn)化率不變,選項b不選;c.增大投料比X,反應(yīng)物H2的濃度增大,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,且CO2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率增大,選項c選;d.增加壓強,化學(xué)反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率增大,選項d選;答案選cd;(3)①HCOONa為強堿弱酸鹽,水解顯堿性,水解離子反應(yīng)方程式為:HCOO- +H2O=HCOOH+OH-;②pH=12時,c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=10-2mol/L,Ka==1.8×l0-4mol·L-1, ==×Ka=
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【題目】將下列物質(zhì)的溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干并灼燒,可得到該物質(zhì)的固體的是( )
A.MgCl2
B.NH4Cl
C.Na2CO3
D.KMnO4
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【題目】如下圖所示,某同學(xué)設(shè)計了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X 為陽離子交換膜。下列有關(guān)說法正確的是
A. 乙裝置中鐵電極為陰極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+
B. 反應(yīng)一段時間后,乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區(qū)
C. 反應(yīng)一段時間后,丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變
D. 通入氧氣的一極為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為O2-4e-+2H2O=4OH-
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【題目】以下敘述不正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)必然伴隨發(fā)生能量變化
B.人體運動所消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)
C.在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量
D.煤、石油、天然氣是當(dāng)今世界最重要的三種化石燃料
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【題目】膠體的最本質(zhì)的特征是( )
A.丁達爾效應(yīng)
B.可以通過濾紙
C.布朗運動
D.分散質(zhì)顆粒的直徑在1nm~100nm之間
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【題目】方志敏烈士生前在獄中曾用米湯(內(nèi)含淀粉)給魯迅先生寫信,魯迅先生收到信后,為了看清信中內(nèi)容,可使用的化學(xué)試劑是( )
A.碘化鉀
B.溴水
C.碘水
D.碘化鉀淀粉溶液
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【題目】下列敘述錯誤的是( )
A.生命在于運動
B.沒有水就沒有生命
C.雙氧水、醫(yī)用酒精等外用藥可用于皮膚消毒
D.蛋白質(zhì)遇到( NH4)2SO4、CuSO4等硫酸鹽均可發(fā)生鹽析
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