【題目】H2是一種重要的清潔能源。

1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJmol-1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJmol-1

H2還原 CO反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1,則ΔH1___kJmol-1,該反應(yīng)自發(fā)進行的條件為___

A.高溫 B.低溫 C.任何溫度條件下

2)恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中加入 1molCO2.2mol H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),實驗測得平衡時CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。則P1__P2,判斷的理由是_____。

3)若反應(yīng) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在溫度不變且體積恒定為1的密閉容器中發(fā)生,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化如表所示:

時間/min

0

5

10

15

H2

4

2

CO

2

1

CH3OH(g)

0

0.7

①下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到平衡標(biāo)志的是____(填字母)

A.容器內(nèi)壓強保持不變 B2v(H2)=v(CH3OH)

C.混合氣體的相對分子質(zhì)量保持不變 D.混合氣體的密度保持不變

②若起始壓強為P0 kPa,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___(kPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

③反應(yīng)速率若用單位時間內(nèi)分壓的變化表示,則10min內(nèi)H2的反應(yīng)速率v(H2)=___kPamin-1。

【答案】-90.1 B > 正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓平衡右移,CO的轉(zhuǎn)化率增大,由圖知相同溫度時P1CO的轉(zhuǎn)化率大于P2 AC 9/p02 P0/30

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律由已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJmol-1;②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJmol-1,①+②得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=(-49.0kJmol-1)+( -41.1kJmol-1)= -90.1 kJmol-1,所以此反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)低溫的條件能自發(fā)進行,故B正確;答案: -90.1; B

(2)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),在其它條件不變時,增大壓強,化學(xué)平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,根據(jù)圖示可知的CO轉(zhuǎn)化率P1>P2,所以壓強:P1>P2。答案:>;正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓平衡右移,CO的轉(zhuǎn)化率增大,由圖知相同溫度時P1下CO的轉(zhuǎn)化率大于P2 ;

3)①A.因為反應(yīng) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是兩邊計量數(shù)不等的反應(yīng),在溫度不變且體積恒定為1的密閉容器中,若容器內(nèi)壓強保持不變 ,說明反應(yīng)達到平衡了,故A能為判斷該反應(yīng)達到平衡標(biāo)志,故A正確;

B.當(dāng)v(H2)=2v(CH3OH) 時,才能證明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)了,所以B不能為判斷該反應(yīng)達到平衡標(biāo)志,故B錯誤;

C.混合氣體的相對分子質(zhì)量數(shù)值上等于平均摩爾質(zhì)量,就等于總質(zhì)量除以總物質(zhì)的量,因為各物質(zhì)都是氣體,所以總質(zhì)量不變,化學(xué)反應(yīng)兩邊計量數(shù)不等,所以當(dāng)平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),故C正確;

D.混合氣體的密度ρ=m/V,因為m和V保持不變,所以ρ不變,因此密度不變,不能為判斷該反應(yīng)達到平衡標(biāo)志,故D錯誤;

所以本題答案:AC。

根據(jù)反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)及表中的數(shù)據(jù)可知10min時,達到平衡,其各物質(zhì)的量為別為:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

初始量 2 4 0

變化量 1 2 1

平衡量 1 2 1

根據(jù)阿伏伽德羅定律:若起始壓強為P0 kPa,則平衡壓強為2/3P0,所以平衡常數(shù)Kp== (2/3P0×1/4)/[2/3P0×1/4×(2/3P0×1/2)2]= 9/p02,答案:9/p02。

③根據(jù)圖表可知氫氣初始壓強為2/3P0,10min內(nèi)平衡壓強為1/3P0,則H2的反應(yīng)速率v(H2)= 1/3P0÷10min =1/30 P0kPamin-1,所以本題答案:P0/30。

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:

【題目】按要求完成下列空白:

19gNH4+的物質(zhì)的量為___,其中含電子的數(shù)目為___。(用NA表示)

2)同溫同壓下:同體積的氨氣和甲烷氣體的質(zhì)量比為___,同質(zhì)量的氨氣和甲烷氣體的體積比為___。

3)已知24A40B恰好完全反應(yīng)生成0.4molC32D,則C的摩爾質(zhì)量為___

4)某無土栽培營養(yǎng)液中含有NH4+、Cl-、 K+ SO42,測得含0.6mol/LNH4+、0.5mol/LCl-、0.5mol/LK+,則SO42的物質(zhì)的量濃度為___。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下:

下列說法正確的是

A. 粗銅溶于過量稀硝酸,過濾、低溫干燥得純銅

B. 電解時用粗銀作陰極,硝酸銀溶液為電解質(zhì)溶液

C. 用稀硫酸處理渣料時主要發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

D. 從濾液B中可以提取綠礬(FeSO4·7H2O)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋰一銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li+2OH,下列說法不正確的是

A. 放電時,正極的電極反應(yīng)式為Cu2O+H2O+2e=2OH+2Cu

B. 放電時,電子透過固體電解質(zhì)向Li極移動

C. 通空氣時,銅電極被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

D. 整個反應(yīng)過程中,氧化劑為O2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示是在一定溫度下向不同電解質(zhì)溶液中加入新物質(zhì)時其電流強度(I)隨新物質(zhì)加入量(V)的變化曲線。(假設(shè)混合溶液體積等于二者體積之和)下列說法正確的是(

A.向醋酸溶液中逐滴加入等濃度的氨水至恰好完全反應(yīng)

B.Ba(OH)2溶液中逐滴加入等濃度的H2SO4至過量

C.向鹽酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液過量

D.向氨水中滴加濃硝酸溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式如下(已配平):Cu+2H2SO4CuSO4+A↑+2H2O,試通過計算和推理完成下面的問題:

1)在參加反應(yīng)的硫酸中,被還原的硫酸與未被還原的硫酸的物質(zhì)的量之比為___A物質(zhì)可以與強堿反應(yīng)生成鹽和水。則A應(yīng)該屬于___(用字母代號填寫)。

A.酸 B.酸性氧化物 C.鹽 D.電解質(zhì) E.非電解質(zhì)

2)一定量的銅片與含1.2molH2SO4的濃硫酸充分反應(yīng)(濃硫酸過量),如果該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.4mol電子,生成的A氣體在標(biāo)況下的體積為___L(假設(shè)氣體全部逸出)。

3)將(2)中反應(yīng)后所得的溶液稀釋后與足量的Ba(OH)2溶液反應(yīng),所得沉淀的質(zhì)量為___g。寫出此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個中子,它與原子組成HmX分子.在a克HmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是( )

A. (A-N+m)molB. (A-N)molC. (A-N)molD. (A-N+m)mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮化鉻(CrN)是一種良好的耐磨材料,實驗室可用無水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應(yīng)制備,反應(yīng)原理為CrCl3+NH3CrN+3HCl.回答下列問題:

(1)制備無水氯化鉻。氯化鉻有很強的吸水性,通常以氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)的形式存在。直接加熱脫水往往得到Cr2O3,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________,以氯化鉻晶體制備無水氯化鉻的方法是_____________________________。

(2)制備氮化鉻。某實驗小組設(shè)計制備氮化鉻的裝置如下圖所示(夾持與加熱裝置省略)

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

②實驗開始時,要先打開裝置A中活塞,后加熱裝置C,目的是___________________

③裝置B中盛放的試劑是____________,裝置D的作用是_____________________

④有同學(xué)認(rèn)為該裝置有一個缺陷,該缺陷是_______________________。

(3)氯化鉻的純度測定。制得的CrN中含有Cr2N雜質(zhì),取樣品14.38g在空氣中充分加熱,得固體殘渣(Cr2O3)的質(zhì)量為16.72g,則樣品中CrN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上將苯的蒸汽通過赤熱的鐵合成一種可作傳熱載體的化合物,該化合物分子中苯環(huán)上的一氯化物有3種,1mol該化合物催化加氫時最多消耗6mol氫氣,判斷這種化合物可能是(提示:在一定條件下,醛基也可以與H2發(fā)生加成反應(yīng))( )

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案