【題目】實(shí)施以節(jié)約能源和減少?gòu)U氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對(duì)全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),回答下列問題:

(1)已知某溫度下某反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2)]所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:________。

(2)已知在一定溫度下:

①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常數(shù)K1;

②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常數(shù)K2;

③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)△H3 平衡常數(shù)K3。

則K1、K2、K3之間的關(guān)系是:________,△H3=________(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:

溫度/℃

400

500

800

平衡常數(shù)K

9.94

9

1

該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020 mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:________。

【答案】CO(g)+H2(g) H2O(g) +C(s) K3=K1·K2 (a+b) kJ/mol 放熱 75%

【解析】

根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù);根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;用平衡三段式法計(jì)算轉(zhuǎn)化率

(1)平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,平衡常數(shù)中,分子為生成物,分母為反應(yīng)物,所以該反應(yīng)的方程式為CO(g)+H2(g) H2O(g) +C(s);

故答案為:CO(g)+H2(g) H2O(g) +C(s)
(2)根據(jù)化學(xué)方程式可知:K1= c2(CO)/ c(CO2),K2= [c(H2)×c(CO2)]/ [c(CO)×c(H2O)],K3= [c(CO)×c(H2)]/ c(H2O),所以:K3=K1×K2;根據(jù)蓋斯定律得:由①+②可得方程式C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),所以△H3=(a+b)kJ/mol;

故答案為:K3=K1×K2;(a+b)kJ/mol;
(3)由圖可知溫度越高K值越小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),

對(duì)于反應(yīng) CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),

開始(mol/L):0.02 0.02 0 0

變化(mol/L): c c c c

平衡(mol/L):0.02-c 0.02-c c c

,解得c=0.015,所以CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=75%,

故答案為:放熱;75%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用化學(xué)用語(yǔ)表示2Na+2H2O═2NaOH+H2中的相關(guān)微粒,其中正確的是(  )

A. 中子數(shù)為8的氧原子:88O

B. NaOH的電子式:

C. H2O的結(jié)構(gòu)式:

D. Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】苯甲酸甲酯在NaBH4、ZnCl2等作用下可轉(zhuǎn)化為醇,其中NaBH4轉(zhuǎn)化為H3BO3

(1)Zn2+基態(tài)核外電子排布式為_____。

(2)苯甲醇()中碳原子的雜化軌道類型為_____。

(3)1mol苯甲酸甲酯()分子中含有σ鍵的數(shù)目為_____mol。

(4)BH4互為等電子體的陽(yáng)離子為_____(填化學(xué)式),BH4離子的空間構(gòu)型為(用文字描述)_____

(5)硼酸是一種層狀結(jié)構(gòu)白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖所示)。1molH3BO3晶體中有_____mol氫鍵。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣主要污染物,有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

1N2O又稱笑氣,有輕微的麻醉作用,N2O在一定條件下可分解為N2、O2。回答下列問題:

已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) H1=+180.5kJmol-1

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H2=-114.14kJmol-1

3NO(g)=N2O(g)+NO2(g) H3=-115.52kJmol-1

則反應(yīng)2N2O(g)=2N2(g)+O2(g) H=_______ kJmol-1

2)汽車尾氣中的NOCO可在催化劑作用下生成無污染的氣體而除去。在密閉容器中充入10molCO8molNO發(fā)生反應(yīng),測(cè)得平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖

①已知T2>T1,則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)2N2(g)+2CO2(g),H___0(填“>”“=”或“<”)

②該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為同時(shí)提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有____(填字母序號(hào))

a.改用高效催化劑 b.縮小容器的體積 c.增加CO的濃度 d.升高溫度

③壓強(qiáng)為10MPa、溫度為T1下,若反應(yīng)進(jìn)行到20min達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)容器的體積為4L,則用N2的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率vN2)=____,該溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)Kp= ___MPa-1(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

④在D點(diǎn),對(duì)反應(yīng)容器升溫的同時(shí)擴(kuò)大體積至體系壓強(qiáng)減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點(diǎn)中____點(diǎn)。

3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3NOx反應(yīng)生成N2,將一定比例的O2、NH3NOx的混合氣體勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間,NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示。

①在50~150℃范圍內(nèi)隨溫度升高,NOx的去除率迅速上升的原因____。

②當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下圖表示溶液中c(H+)和c(OH)的關(guān)系,下列判斷錯(cuò)誤的是

A. 兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)×c(OH)=KW

B. M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H+)<c(OH

C. 圖中T1<T2

D. XZ線上任意點(diǎn)均有pH=7

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國(guó)航空航天事業(yè)飛速發(fā)展,銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從銀銅合金切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:

注:A1(OH)3Cu(OH)2分解溫度分別為450℃和80

(1)在電解精煉銀時(shí),陽(yáng)極材料為___________

(2)加快渣料(含少量銀)溶于稀H2SO4速率的措施為___________(寫出兩種)。

(3)濾渣A與稀HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,濾渣A與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(4)過濾操作需要的玻璃儀器除燒杯外還有___________。

(5)固體混合物B的組成為___________;在生成固體B的過程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH過量,則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為___________。

(6)煅燒階段通入惰性氣體的原因___________

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【題目】翡翠是玉石中的一種,其主要成分為硅酸鋁鈉NaAl(Si2O6),常含微量Cr、NiMn、Mg、Fe等元素;卮鹣铝袉栴}:

(1)Cr3+電子排布式為______________________,基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為______________________。

(2)翡翠中主要成分為硅酸鋁鈉,四種元素的第一電離能由大到小的順序___________。

(3)錳的一種化合物的化學(xué)式為Mn(BH4)2(THF)3,THT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示:

THFC原子的雜化軌道類型為___________,②BH4的空間構(gòu)型為___________

NaBH4所含化學(xué)鍵類型有_____________

A、離子鍵 B、共價(jià)鍵 C、氫鍵 D、配位鍵

(4)MnO的熔點(diǎn)(1660)MnS的熔點(diǎn)(1610)高,原因______________________。

(5)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NixO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,由于晶體缺陷,x0.88,且晶體中Ni的存在形式為Ni2+、Ni3+,則晶體中N i2+Ni3+最簡(jiǎn)整數(shù)比為___________,該晶體的晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為___________g·cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出表達(dá)式即可)

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【題目】在一定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________

(2)該溫度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體,10 min后,生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為________。

(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡后,加入Fe粉,平衡________移動(dòng);保持恒溫恒容通入CO,平衡向________移動(dòng)。(填“向左”、“向右”或“不”)

(4)表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是______________

A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolCO同時(shí)生成nmolCO2 B.恒容時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)不變

C.混合氣體的總質(zhì)量不變 D.CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 E.Fe的濃度不變

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【題目】鈦酸鋰電池應(yīng)用廣泛, 電池放電后負(fù)極材料主要含有Li4Ti5O12 鋁箔及少量Fe, 可通過下列工藝流程回收鈦、 鋰;卮鹣铝袉栴}:

(1) Li4Ti5O12中, Ti元素的化合價(jià)為___, 濾液1中含金屬的陰離子是___(填離子符號(hào))。

(2) 酸浸時(shí) Li4Ti5O12發(fā)生的反應(yīng)是: Li4Ti5O12+7H2SO4+5H2O22Li2SO4+5[TiO(H2O2)]SO4+7H2O, 該反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)?___(”); 濾渣1___

(3) [TiO(H2O2)]SO4溶液中加入Na2SO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(4) TiOSO4溶液中通入NH3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(5) 沉淀TiO(OH)2用蒸餾水洗滌的目的是___。

(6) 萃取時(shí), 溫度對(duì)萃取率的影響如圖所示。由圖分析知實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇在常溫下進(jìn)行即可, 理由是__。

(7)“萃取反萃取可簡(jiǎn)單表示為:[TiO(H2O2)]2+2(HA)2 [TiO(H2O2)](HA2)22H+,則反萃取過程中加入的試劑X___。

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