二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)界的新型燃料,在未來可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能.工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進(jìn)行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ•mol﹣1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ•mol﹣1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ•mol﹣1
(1)若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為 .
A.加入某物質(zhì)作催化劑 B.加入一定量CO C.反應(yīng)溫度降低 D.增大容器體積
(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2mol/L,5min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為 ;
若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;達(dá)到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,
a= mol/L.
(3)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= ﹣.
考點(diǎn):
化學(xué)平衡的影響因素;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;化學(xué)平衡的計(jì)算.
分析:
(1)已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)外界條件對平衡的影響分析;
(2)5min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,根據(jù)v(CO)=計(jì)算v(CO);
計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù),根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算平衡時(shí)氫氣的濃度,根據(jù)甲醇的平衡濃度計(jì)算氫氣濃度的變化量,進(jìn)而計(jì)算a的值;
(3)根據(jù)蓋斯定律由已知的熱化學(xué)方程式乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減,來構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減.
解答:
解:(1)已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng),若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,則需要使平衡正移,所以改變的條件為加入一定量CO或反應(yīng)溫度降低;
故答案為:BC;
(2)5min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,所以v(CO)==0.1mol/(L•min);
該溫度到達(dá)平衡時(shí),c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2.4mol/L﹣2×0.5mol/L=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,所以該溫度下,平衡常數(shù)k==,若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L,達(dá)到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,則平衡時(shí)c′(CO)=4mol/L﹣2mol/L=2mol/L,令平衡時(shí)氫氣的濃度為ymol/L,所以=
解得y=1.4,故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L.
故答案為:0.1mol/(L•min);5.4.
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ/mol,
由蓋斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣246.1kJ/mol,
故答案為:﹣246.1kJ/mol.
點(diǎn)評(píng):
本題考查熱化學(xué)方程式書寫,燃燒熱概念,平衡移動(dòng),圖象分析應(yīng)用,原電池電極反應(yīng)的書寫方法,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某一反應(yīng)物的濃度是1.0mol/L,經(jīng)過20s后,它的濃度變成了0.2mol/L,在這20s內(nèi)它的反應(yīng)速率為( )
| A. | 0.04 | B. | 0.04mol/(L•s) | C. | 0.08mol/(L•s) | D. | 0.04mol/L |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)⇌2AB2(g)(正反應(yīng)放熱),下列說法正確的( 。
| A. | 升高溫度,正向反應(yīng)速率減小,逆向反應(yīng)速率增加 |
| B. | 升高溫度有利于反應(yīng)速率增加,從而縮短達(dá)到平衡的時(shí)間 |
| C. | 達(dá)到平衡后,升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng) |
| D. | 達(dá)到平衡后,降低溫度或減小壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡正向移動(dòng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是( 。
| A. | 水的離子積變大、pH變小、呈酸性 |
| B. | 水的離了積不變、pH不變、呈中性 |
| C. | 水的離子積變小、pH變大、呈堿性 |
| D. | 水的離子積變大、pH變小、呈中性 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
一定溫度下,在容積固定的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):2NO2⇌2NO+O2,達(dá)到平衡的標(biāo)志是( 。
①相同時(shí)間內(nèi),氧氣的生成速率為n mol•L﹣1•s﹣1,NO2的生成速率為2n mol•L﹣1•s﹣1
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol的NO
③混合氣體的顏色不再變化
④混合氣體的密度保持不變
⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
⑥壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化.
| A. | ①③⑤⑥ | B. | ②③⑤ | C. | ①③④ | D. | ①②③④⑤⑥ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
已知元素X的基態(tài)原子最外層電子排布為nsn﹣1npn+2,則它最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸根離子是( 。
| A. | RO | B. | RO43﹣ | C. | RO | D. | RO32﹣ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列各組熱化學(xué)方程式程中,化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是( 。
①CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)△H2
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H4
③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H5S(g)+O2(g)=SO2(g)△H6.
| A. | ①③ | B. | ①② | C. | ②③ | D. | ①②③ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4Na+ + H++。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的pH=2。對于該溶液,下列敘述中不正確的是
A.該溫度高于25℃
B.水電離出來的c(H+)= 1×10-10 mol • L﹣1
C.c(H+)=c(OH-))+c()
D.該溫度下加入等體積pH為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
物質(zhì)的量濃度相同時(shí),下列既能跟NaOH溶液反應(yīng),又能跟鹽酸反應(yīng)的溶液中,pH最大的是( 。
| A. | Na2CO3溶液 | B. | NH4HCO3溶液 | C. | NaHCO3溶液 | D. | NaHSO4溶液 |
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