【題目】中共十九大報(bào)告指出,加快水污染防治、實(shí)施流域環(huán)境和近岸海域綜合治理、環(huán)境污染的治理是化學(xué)工作者研究的重要課題,也是踐行綠水青山就是金山銀山的重要舉措。在適當(dāng)?shù)臈l件下,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇、甲醚等有機(jī)物,既可降低CO2造成的溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響,還可得到重要的有機(jī)產(chǎn)物。

1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=484 kJ/mol

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=50 kJ/mol

2CH3OH(g)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH,ΔH=____

2)已知T K時(shí),某恒容密閉容器中存在如下反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0,測(cè)得容器中不同時(shí)刻時(shí)各物質(zhì)的濃度(mol/L)如表所示:

c(CO2)

c(H2)

c(CH3OCH3)

c(H2O)

開(kāi)始時(shí)

a

b

0

0

10 s時(shí)

3

0.5

c

1.5

①若反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí)間段內(nèi),v(H2)=____。

②若TK時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K=15,則10s時(shí)v()___v()(填“>”“<”“=”),此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為____

3)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入x mol CO2ymolH2,發(fā)生的反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=50 kJ·mol1。圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系曲線為___(填“a”“b”)。

【答案】1352kJ/mol 0.3mol/(L·s) > 25% a

【解析】

1)利用蓋斯定律,對(duì)熱化學(xué)方程式乘以某數(shù)后,再直接進(jìn)行相加減;

2)①利用速率的本義,求濃度的改變量和時(shí)間的改變量,相除即可;

②將濃度商和平衡常數(shù)進(jìn)行比較,判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向;利用轉(zhuǎn)化率概念的本義,求出轉(zhuǎn)化量除去原二氧化碳總量即可;

3)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)。正向放熱的反應(yīng),升溫,平衡常數(shù)將減小。

1)分析所給的總熱化學(xué)方程式與題給的兩個(gè)熱化學(xué)方程式,將①×3-×2即得:2CH3OH(g)+3O2(g)= 2CO2(g)+4H2O(g),其ΔH=-484kJ/mol×3+50kJ/mol×2=-1352kJ/mol;

2)①由化學(xué)方程式中和表中的數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí),消耗H2的濃度為3mol/L,故=0.3mol/(L·s)

②由化學(xué)方程式知,c=0.5==12<K,反應(yīng)仍向右進(jìn)行,故v()>v(逆)。10s時(shí),消耗的c(CO2)=1.5mol/L×=1.0mol/L,a=4,故CO2的轉(zhuǎn)化率為=25%;

3)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)向左進(jìn)行,會(huì)使平衡常數(shù)減小,曲線a符合。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是

A.50 g 34%H2O2溶液中含HO鍵的數(shù)目為NA

B.180 g淀粉完全水解生成葡萄糖的分子數(shù)為NA

C.1 L 0.1 mol·L1K2SiO3溶液中含SiO32的數(shù)目為0.1NA

D.反應(yīng)5NaClO24HCl4ClO2↑+5NaCl2H2O,每生成1 mol ClO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NaNO2因外觀和食鹽相似,又有咸味,容易使人誤食中毒.已知NaNO2能發(fā)生如下反應(yīng):2NaNO2+4HI2NO+I2+2NaI+2H2O

1)上述反應(yīng)中氧化劑是___________

2)根據(jù)上述反應(yīng),鑒別NaNO2NaCl.可選用的物質(zhì)有:①碘化鉀淀粉試紙、②淀粉、③白酒、④食醋,你認(rèn)為必須選用的物質(zhì)有__________(填序號(hào)).

3)某廠廢液中,含有2%5%NaNO2,直接排放會(huì)造成污染,下列試劑能使NaNO2轉(zhuǎn)化為不引起二次污染的N2的是________(填編號(hào)).

ANaCl BNH4Cl CHNO3 D.濃H2SO4

4)請(qǐng)配平化學(xué)方程式:___Al+___NaNO3+___NaOH___NaAlO2+___N2+___H2O

若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移5 mol e-,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】短周期主族元素W、X、YZ的原子序數(shù)依次增大,W、Y同主族,Y是地殼中含量最多的金屬元素,Z原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的。若自然界存在游離態(tài)的X,則下列說(shuō)法正確的是

A.元素非金屬性的順序?yàn)?/span>W>X>ZB.X的氫化物分子中可能含有非極性鍵

C.工業(yè)上通常采用熱分解法冶煉Y的單質(zhì)D.Z的最高價(jià)氧化物的水化物屬于強(qiáng)酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某新型電池比傳統(tǒng)電池有更長(zhǎng)的循環(huán)壽命和功率密度,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)N電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.放電時(shí)M極的電極反應(yīng)式為3I--2e-=I3-

C.充電時(shí)Li+通過(guò)離子交換膜從M池進(jìn)入N

D.放電時(shí)每當(dāng)有2 mole-轉(zhuǎn)移時(shí)生成1 mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)引發(fā)了鎂失火,他立即拿起二氧化碳滅火器欲把火撲滅,卻被實(shí)驗(yàn)老師及時(shí)制止。原因是CO2可以支持鎂燃燒發(fā)生以下反應(yīng):2Mg+CO22MgO+C,下列關(guān)于該反應(yīng)的判斷正確的是

A. Mg元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+2價(jià),所以MgO是還原產(chǎn)物

B. 由此反應(yīng)可以判斷氧化性CO2>MgO,還原性Mg>C

C. CO2作氧化劑,表現(xiàn)氧化性,發(fā)生氧化反應(yīng)

D. Mg原子失去的電子數(shù)目等于O原子得到的電子數(shù)目

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為A、BCD、E五種含氮物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖,其中A、BC、D常溫下都是氣體,B為紅棕色,寫(xiě)出A、BC、D、E的化學(xué)式和各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。

1)各物質(zhì)的化學(xué)式為

A.__B.__,C.__,D.___,E.___

2)各步反應(yīng)的化學(xué)方程式為

A→C___,D→C___,

B→E___,E→C_____。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道,科學(xué)家通過(guò)對(duì)稻殼進(jìn)行控制性焚燒熱解,從中提取一種叫做生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料,將少量這種材料摻入混凝土中,即可輕易制備出超高強(qiáng)度和超高耐久性能的高性能混凝土。關(guān)于二氧化硅下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.二氧化硅溶于水顯酸性,所以二氧化硅屬于酸性氧化物

B.二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸

C.CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑可知硅酸的酸性比碳酸強(qiáng)

D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫代硫酸鈉可由亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng)制得:Na2SO3+S=Na2S2O3。常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O35H2O。Na2S2O3·5H2O 4045℃熔化,48℃分解;

Na2S2O3 易溶于水,不溶于乙醇。在水中有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示。

Ⅰ.現(xiàn)按如下方法制備Na2S2O3·5H2O:將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)要求比例一并放入三頸燒瓶中,注入150 mL蒸餾水使其溶解,在分液漏斗中,注入濃鹽酸,在裝置2中加入亞硫酸鈉固體,并按上右圖安裝好裝置。

(1)儀器2的名稱為_____________,裝置6中可放入_____________。

ABaCl2溶液 B.濃H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 DNaOH溶液

(2)打開(kāi)分液漏斗活塞,注入濃鹽酸使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2SNa2CO3的混合溶液中,并用磁力攪拌器攪動(dòng)并加熱,反應(yīng)原理為:

Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

2H2S+SO2=3S↓+2H2O Na2SO3+SNa2S2O3

隨著SO2氣體的通入,看到溶液中有大量淺黃色固體析出,繼續(xù)通入SO2氣體,反應(yīng)約半小時(shí)。當(dāng)溶液中pH接近或不小于7時(shí),即可停止通氣和加熱。溶液pH要控制不小于7的理由是:_____________(用文字和相關(guān)離子方程式表示)。

Ⅱ.分離Na2S2O3·5H2O 并測(cè)定含量:

(3)從熱的反應(yīng)混合液中獲得 Na2S2O3·5H2O粗晶體,需經(jīng)過(guò)下列實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)選擇正確的選項(xiàng):熱的反應(yīng)混合液活性炭脫色并保溫________________________________獲得Na2S2O3·5H2O粗晶體。

a.用冰水浴冷卻結(jié)晶,抽濾; b.用少量水洗滌晶體、烘干;

c80℃蒸發(fā)濃縮濾液至溶液表面出現(xiàn)晶膜; d.用乙醇洗滌晶體、晾干;

e45℃蒸發(fā)濃縮濾液至溶液呈微黃色渾濁; f.趁熱過(guò)濾。

(4)制得的粗晶體中往往含有少量雜質(zhì)。為了測(cè)定粗產(chǎn)品中 Na2S2O3·5H2O的含量, 一般采用在酸性條件下用 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定的方法(假定粗產(chǎn)品中雜質(zhì)與酸性KMnO4溶液不反應(yīng))。稱取1.280 g的粗樣品溶于水,用 0.4000 mol/LKMnO4溶液(加入適量硫酸酸化)滴定,當(dāng)溶液中S2O32-全部被氧化時(shí),消耗 KMnO4溶液體積20.00 mL 試回答:

①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是_____。

A.用電子天平稱量粗樣品時(shí),若電子天平未進(jìn)行調(diào)平,則純度偏高

B. KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液的酸式滴定管洗滌后若未潤(rùn)洗,則純度偏高

C.滴定至錐形瓶?jī)?nèi)溶液剛好由無(wú)色變?yōu)闇\紅色立即進(jìn)行讀數(shù),則純度偏高

D.滴定時(shí)若滴定速度過(guò)慢或搖晃錐形瓶過(guò)于劇烈,則純度偏高

②產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。

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