【題目】甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。
(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) === 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) ===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:______________
(2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題:
①600K時(shí),Y點(diǎn)甲醇的υ(逆)_____υ(正)(填“>”或“<”)
②若改變條件使之從Y點(diǎn)到X點(diǎn),則改變條件可以是___________。
(3)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2O(I)和(II)分別進(jìn)行催化CH3OH的脫氫實(shí)驗(yàn):CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),CH3OH的濃度(mol·L-1)隨時(shí)間t (min)變化如下表:
序號(hào) | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
可以判斷:實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H2)=________;實(shí)驗(yàn)溫度T1_____T2(填“>”、“<”);催化劑的催化效率:實(shí)驗(yàn)①________實(shí)驗(yàn)②(填“>”、“<”)。
(4)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染,原理是:通電將Co2+氧化成Co3+,然后Co3+將甲醇氧化成CO2和H+(用石墨烯吸附除去Co2+)。現(xiàn)用如下圖所示裝置模擬上述過程, 除去甲醇的離子方程式為____________
【答案】CH3OH(l)+ O2(g) =CO(g) + 2H2O(l); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol > 縮小體積增壓 7.0×10-5 mol·L-1 min-1 < < 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+
【解析】
(1)據(jù)已知反應(yīng)利用蓋斯定律解答;
(2) ①600K時(shí)Y點(diǎn)甲醇轉(zhuǎn)化率大于X點(diǎn)甲醇平衡轉(zhuǎn)化率;
②隨壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),甲醇轉(zhuǎn)化率減小;
(3) 根據(jù)反應(yīng)速率來計(jì)算;根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)來回答;催化劑不會(huì)引起化學(xué)平衡狀態(tài)的改變,會(huì)使反應(yīng)速率加快,活性越高,速率越快;
(4)以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化,自身被還原為Co2+,原子守恒與電荷守恒可以知道,還原生成H+,配平書寫為: 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。
(1)已知① 2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) === 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) ===H2O(l) ΔH=-44.0 kJ/mol
據(jù)蓋斯定律,(①-②+③4)2得: CH3OH(l)+ O2(g) =CO(g) + 2H2O(l); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol,
因此,本題正確答案是: CH3OH(l)+ O2(g) =CO(g) + 2H2O(l); ΔH=﹣442.8 kJ∕mol;
(2) ①600K時(shí),Y點(diǎn)位于曲線的上方,要達(dá)到平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)化率降低,這說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以甲醇的υ(逆)> υ(正),
因此,本題正確答案是:>;
②因?yàn)檎綉?yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),則從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是縮小體積增壓,
因此,本題正確答案是:縮小體積增壓;
(3) 實(shí)驗(yàn)(1)前20 min的平均反應(yīng)速率υ(H2)===7.0×10-5 mol·L-1 min-1;
實(shí)驗(yàn)溫度越高達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)甲醇轉(zhuǎn)化率越大,②和③相比,③轉(zhuǎn)化率高所以T1<T2;②與①化學(xué)平衡狀態(tài)未改變,反應(yīng)速率加快,則是加入了催化劑,催化劑的活性越高,速率越快,在相等時(shí)間內(nèi),②中甲醇的濃度變化比①快;
因此,本題正確答案是:7.0×10-5 mol·L-1 min-1;<;<;
(4) 電解池中陽極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),則Co2+在陽極的電極反應(yīng)式為Co2+-e-=Co3+。Co3+將甲醇氧化成CO2和H+,而自身被還原為Co2+,所以反應(yīng)的離子方程式為:6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+;
因此,本題正確答案是: 6Co3++CH3OH+H2O===6Co2++CO2↑+6H+。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)反應(yīng)和反應(yīng)類型不相符的是
A. 苯與濃硝酸、濃硫酸混合加熱制取硝基苯(取代反應(yīng))
B. 在一定條件下,苯與氯氣生成六氯環(huán)己烷(加成反應(yīng))
C. 由乙炔()制取氯乙烯(CH2=CHCl) (氧化反應(yīng))
D. 在催化劑的作用下由乙烯制取氯乙烷(加成反應(yīng))
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的如上圖所示.由圖可得出的正確結(jié)論是( )
A.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
B.反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)
C.△t1=△t2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段
D.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)==NH4HSO3(aq) △H1=akJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)==(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) △H2=bkJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq) △H3=ckJ·mol-1。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)==2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(1)的△H=___________kJ·mol-1。
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)
△H=-681.8kJ·mol-1對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理來減少SO2的排放。對(duì)于該反應(yīng),在T℃時(shí),借助傳感器測(cè)得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O2)___________mol·L-1·min-1;當(dāng)升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___________(填字母)。
A加入一定量的粉狀碳酸鈣 B通入一定量的O2
C適當(dāng)縮小容器的體積 D加入合適的催化劑
(3) NOx的排放主要來自于汽車尾氣,人利用反應(yīng)
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=-34.0kJ·mol-1,用活性炭對(duì)NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升髙而增大,其原因?yàn)?/span>____________________;在1100K時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為___________。
(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=___________[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(Pa)×體積分?jǐn)?shù)]。
(5)為避免汽車尾氣中的有害氣體對(duì)大氣的污染,需給汽車安裝尾氣凈化裝置。在凈化裝置中CO和NO發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746.8k·mol-1,生成無毒的N2和CO2。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)___________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。
②若在1L的密閉容器中充入1 molCO和1 molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則=___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知反應(yīng):10AgF+5Cl2+5H2O=9AgCl+AgClO3+10HF+O2,試回答:
(1)反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是_____;
(2)當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí),被氧化的Cl2的物質(zhì)的量是___;
(3)每產(chǎn)生1 mol O2時(shí),被氧元素還原的Cl2的物質(zhì)的量是_____;
(4)反應(yīng)消耗的水是(_____)
A.全部被氧化 B.全部被還原 C.被氧化 D.被還原
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用18.4mol/L的濃硫酸配制100mL濃度為1mol/L的稀硫酸。
(1)需要使用的主要儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、__________、___________。
(2)其操作步驟可分解為以下幾步:
a.用量筒量取_______mL濃硫酸,緩緩注入裝有約50mL蒸餾水的燒杯里,并用玻璃棒攪拌
b.用約30mL蒸餾水分三次洗滌燒杯和玻璃棒,將每次的洗液都倒入容量瓶里
c.將稀釋后的硫酸小心地用玻璃棒引流容量瓶里
d.檢查100mL容量瓶,是否漏水
e.將蒸餾水直接加入容量瓶,至液面接近刻度線______________
f.蓋緊瓶塞,反復(fù)顛倒振蕩,搖勻溶液
g.用膠頭滴管向容量瓶里逐滴加入蒸餾水,到液面最低點(diǎn)恰好與刻線相切
請(qǐng)據(jù)此填寫:
①完成上述步驟中的空白處。
②正確的操作順序是(用字母填寫):( )→( )→( )→( )→( )→( )→(______)。
③進(jìn)行A步操作后,選用量筒的規(guī)格是_______。
a.10mL b.50mL c.100mL d.1000mL
④如果對(duì)裝有濃硫酸的量筒仰視讀數(shù),配制的稀硫酸濃度將_____(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將一定量的由Cu和Cu2O組成的混合粉末加入到125 mL 2.6 mol·L-1的稀硝酸中,固體完全溶解,得藍(lán)色溶液X并收集到V mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的純凈無色氣體Y。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是
A. 純凈無色氣體Y與0.75VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2混合后通入水中,氣體可被完全吸收
B. 若固體與硝酸恰好完全反應(yīng),當(dāng)V=1680時(shí),Cu2O與Cu的物質(zhì)的量之比為8∶1
C. 原混合粉末的總質(zhì)量可能為9.8 g
D. 向溶液中加入NaOH溶液,使Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH的物質(zhì)的量為(0.325-V/22400)mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),在一定溫度下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng),下列說法正確的是( )
A. H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1
B. 反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差
C. 正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的
D. 達(dá)到平衡時(shí),不同物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率一定相等
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com