碳及其化合物有廣泛的用途。

(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為

C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol1,

以上反應(yīng)達(dá)到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是________。(填序號(hào))

A.升高溫度 B.增加碳的用量 C.加入催化劑 D.用CO吸收劑除去CO

(2)已知:C(s)CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol1,則CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的焓變ΔH________

(3)COH2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨作電極,該電池負(fù)極反應(yīng)式為__________________________________。

若用該電池提供的電能電解60 mL NaCl溶液,設(shè)有0.01 mol CH3OH完全放電,NaCl足量,且電解產(chǎn)生的Cl2全部逸出,電解前后忽略溶液體積的變化,則電解結(jié)束后所得溶液的pH________。

(4)將一定量的CO(g)H2O(g)分別通入到體積為2.0 L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。得到如下數(shù)據(jù):

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

H2O

CO

H2

CO

 

900

1.0

2.0

0.4

1.6

3.0

 

通過計(jì)算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)________。改變反應(yīng)的某一條件,反應(yīng)進(jìn)行到t min時(shí),測(cè)得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/LNaOH溶液將其完全吸收,反應(yīng)的離子方程式為(用一個(gè)離子方程式表示)__________________________

(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應(yīng)原理為N2(g)3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。實(shí)驗(yàn)室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實(shí)驗(yàn)條件下反應(yīng),N2濃度隨時(shí)間變化如圖甲所示。

 

請(qǐng)回答下列問題:

與實(shí)驗(yàn)比較,實(shí)驗(yàn)改變的條件為________________________________。

實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)的溫度要高,其他條件相同,請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)NH3濃度隨時(shí)間變化的示意圖。

 

(1)AD

(2)41.2 kJ·mol1

(3)CH3OH(g)H2O6e=CO26H 14

(4)K0.17 3CO25OH=2CO32—HCO32H2O

(5)①使用催化劑

【解析】(1)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動(dòng),反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率升高,A項(xiàng)正確;增加固體反應(yīng)物的量不會(huì)引起平衡的移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑不能使平衡移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;生成物濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率升高,D項(xiàng)正確。(2)根據(jù)蓋斯定律,方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)C(s)CO2(g)??2CO(g)相減可得CO(g)H2O(g)??CO2(g)H2(g),則ΔH=+131.3 kJ·mol1172.5 kJ·mol1=-41.2 kJ·mol1。(3)電池總反應(yīng)為2CH3OH3O2=2CO24H2O,酸性條件下,正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O,總反應(yīng)減去正極反應(yīng)可得負(fù)極反應(yīng)為CH3OH(g) H2O6e=CO2 6H;0.01 mol CH3OH完全放電可提供0.06 mol電子,則電解NaCl溶液時(shí)電路中流過的電子為0.06 mol,生成OH的物質(zhì)的量為0.06 mol,溶液中c(OH)1 mol/L,pH14。

(4)由題目所給數(shù)據(jù)可知:

CO(g)。H2O(l)??CO2(g)。H2(g)  

起始量 2.0 mol 1.0 mol 0 0

轉(zhuǎn)化的量 0.4 mol 0.4 mol 0.4 mol 0.4 mol

平衡量 1.6 mol 0.6 mol 0.4 mol 0.4 mol

平衡濃度 0.8 mol/L 0.3 mol/L 0.2 mol/L 0.2 mol/L

K≈0.17;由題意可知,CO2NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶5,可知產(chǎn)物中CO32—HCO3共存。(5)①與實(shí)驗(yàn)比較,實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率加快且反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率沒有改變,故改變的條件為使用了催化劑;溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,則在曲線中早到達(dá)拐點(diǎn);該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故生成物濃度降低

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)名師知識(shí)點(diǎn)精編 專題11電化學(xué)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題

a、b兩個(gè)質(zhì)量相等的Pt電極電解AlCl3CuSO4的混合溶液[n(AlCl3)n(CuSO4)=19]。t1時(shí)刻a電極得到混合氣體,其中Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224 mL(忽略氣體的溶解);t2時(shí)刻Cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是( )

A.a電極與電源的負(fù)極相連

B.t2時(shí),兩電極的質(zhì)量相差3.84 g

C.電解過程中,溶液的pH不斷增大

D.t2時(shí),b的電極反應(yīng)是4OH--4e-=2H2O+O2

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷B(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

人體血液里Ca2離子的濃度一般采用mg/mL來表示。加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出。

試回答:

(1)現(xiàn)需要80 mL 0.02 mol·L1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液來進(jìn)行滴定,則配制溶液時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和______________________;配制時(shí), KMnO4溶液應(yīng)用強(qiáng)酸酸化,本實(shí)驗(yàn)選擇________作酸化劑。若選擇HNO3酸化,則結(jié)果可能________(偏大”“偏小不變”)。

(2)草酸與KMnO4反應(yīng)的離子方程式為______________________________________

(3)滴定時(shí),根據(jù)現(xiàn)象___________________________________

即可確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。

(4)滴定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所示:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

待測(cè)血液的體積/mL

滴入KMnO4溶液的體積/mL

1

20.00

11.95

2

20.00

13.00

3

20.00

12.05

 

經(jīng)過計(jì)算,血液樣品中Ca2離子的濃度為________mg/mL。

(5)滴定的方法有酸堿中和滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定等。沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑。以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Cl為例:

終點(diǎn)前:AgCl=AgCl (白色)

終點(diǎn)時(shí):2AgCrO42=Ag2CrO4(磚紅色)

這是因?yàn)?/span>AgCl溶解度比Ag2CrO4________的緣故。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題

常溫下,向20 mL 0.2 mol/L H2A溶液中滴加0.2 mol/L NaOH溶液。有關(guān)粒子的物質(zhì)的量變化如圖82(其中代表H2A,代表HA代表A2),根據(jù)圖示判斷,下列說法正確的是(  )

 

A.當(dāng)V[NaOH(aq)]20 mL時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na)>c(HA)>c(H)>c(A2)>c(OH)

B.等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后,其溶液中水的電離程度比純水大

CH2A第一步電離的方程式為H2A=HAH

D.向NaHA溶液加入水稀釋的過程中,pH可能增大也可能減小

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)說法正確的是(  )

A.常溫下,0.1 mol/L NH4Cl溶液加蒸餾水稀釋,溶液的pH不斷增大,但無限接近7

B25 ℃時(shí),溶液中水電離出的c(H)和水電離出的c(OH)的乘積一定等于1014

CpH6的純水中,c(OH)108 mol·L1

D.稀釋0.01 mol·L1的醋酸溶液時(shí),溶液中所有的離子濃度均減小

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題

恒溫、恒壓下,a mol Ab mol B在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)2B(g)2C(g),一段時(shí)間后達(dá)到平衡,生成n mol C。則下列說法中正確的是(  )

A.物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比為a∶b

B.當(dāng)v(A)2v(B)時(shí),可確定反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)

C.起始時(shí)刻和達(dá)平衡后容器中的壓強(qiáng)比為(ab)∶a+b—

D.若起始時(shí)放入2a mol A2b mol B,則達(dá)平衡時(shí)生成2n mol C

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題

已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g),經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同壓強(qiáng)下,體系的平均摩爾質(zhì)量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是(  )

 

A.該過程的ΔH<0

B.氣體壓強(qiáng):p(a)<p(b)p(c)

C.平衡常數(shù):K(a)K(b)<K(c)

D.測(cè)定乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量要在高壓、低溫條件

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題5化學(xué)反應(yīng)中的能量變化練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:

①CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol1,

②2H2(g)O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol1

③C(s)O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1。

(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1 mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量________(”“”)890.3 kJ。

(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣)CH4CO2=2CO2H2,1 g CH4完全反應(yīng)可釋放15.46 kJ的熱量,則:

下圖能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是________(填字母)。

 

若將物質(zhì)的量均為1 molCH4CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時(shí)間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為________。

 

(3)C(s)H2(g)不反應(yīng),所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測(cè)量,但通過上述反應(yīng)可求出,C(s)2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH________。

(4)目前對(duì)于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是________(填字母)。

A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2H2O反應(yīng)生成CH4O2,并放出熱量

B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2

C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成合成氣(CO、H2)

D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題16物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

A、BC、D、E、F 6種元素,A是周期表中原子半徑最小的元素,B是電負(fù)性最大的元素,C2p軌道中有3個(gè)未成對(duì)的單電子,F原子核外電子數(shù)是BC核外電子數(shù)之和,D是主族元素且與E同周期,E能形成紅色(或磚紅色)的E2O和黑色的EO兩種氧化物,DB可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

請(qǐng)回答下列問題:

1E元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為________________________________________________________________________。

2F的氧化物FO3分子的空間構(gòu)型為________。

3CA3極易溶于水,其原因主要是________________________________________________________________________。

與其最簡(jiǎn)單分子互為等電子體的陽離子為________

4)下列分子結(jié)構(gòu)圖中的表示相關(guān)元素的原子中除去最外層電子的剩余部分,表示氫原子,小黑點(diǎn)表示沒有形成共價(jià)鍵的最外層電子,短線表示共價(jià)鍵。

則在以上分子中,中心原子采用sp3雜化形成化學(xué)鍵的是________(填寫序號(hào));在的分子中有________個(gè)σ鍵和________個(gè)π鍵。

5)從圖中可以看出,DB形成的離子化合物的化學(xué)式為________。

6)圖中,若DB的離子化合物晶體的密度為a g·cm3,則晶胞的體積是________________________________________________________________________(寫出表達(dá)式即可)。

 

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