【題目】I.研究CO2、CO的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義,CO2、CO都可用于合成甲醇。CO2用于合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=____________________。
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如右圖所示,則該反應(yīng)的ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.甲醇是結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇,又稱“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化學(xué)基礎(chǔ)的原料和優(yōu)質(zhì)的燃料,主要應(yīng)用于精細(xì)化工、塑料、能源等領(lǐng)域。
已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下
反應(yīng)①:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1=﹣90.77kJmol—1
反應(yīng)②:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.19kJmol—1
反應(yīng)③:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H3
(1)反應(yīng)③的△H3=__________________。
(2)若500℃時三個反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2與K3,則K3=_____(用K1、K2表示)。已知500℃時K1、K2的值分別為2.5、1.0,并測得該溫度下反應(yīng)③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時 V正_____ V逆(填“>”、“=”或“<”).
(3)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,c(CO)隨反應(yīng)時間t變化如圖中曲線Ⅰ所示。若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是_______。當(dāng)通過改變壓強(qiáng)使曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,曲線Ⅲ達(dá)到平衡時容器的體積為___________________。
【答案】 < -49.58 kJmol—1 K1K2 > 加入催化劑 2L
【解析】I.①平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪之積;CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)K= ;
②根據(jù)圖象可知達(dá)到平衡后,溫度越高,甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)越小,說明升高溫度平衡逆移,則正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),△H<0,故答案為:<;
Ⅱ.(1)根據(jù)蓋斯定律:③=①+②,得反應(yīng)③的△H3= -49.58 kJmol—1;
(2)反應(yīng)③=①+②,則K3=K1·K2;已知500℃時K1、K2的值分別為2.5、1.0,則K3= 2.5,該溫度下反應(yīng)③在某時刻,Qc= ==0.9<K3,反應(yīng)正向進(jìn)行,此時V正>V逆。故答案為:K1·K2;>;
(3)分析圖象知,t0時刻改變一個條件,曲線I變?yōu)榍II,CO的平衡濃度沒有變化,而達(dá)平衡的時間縮短,則改變的條件是加入催化劑;反應(yīng)②為反應(yīng)前后氣體數(shù)目不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng),平衡不移動,曲線I變?yōu)榍III時,n(CO)=0.3×3mol=0.9mol,CO的濃度由0.3mol/L變?yōu)?/span>0.45mol/L,容器的體積由3L縮小2L。故答案為:加入催化劑;2L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是課外活動小組設(shè)計(jì)的用化學(xué)電源使LED燈發(fā)光的裝置.下列說法錯誤的是( )
A.鋅是負(fù)極,電子從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片
B.氫離子在銅片表面被還原
C.如果將硫酸換成橙汁,導(dǎo)線中不會有電子流動
D.裝置中存在“化學(xué)能→電能→光能”的轉(zhuǎn)換
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【題目】已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)△H <0,下列說法正確的( )
A. 升高溫度有利于反應(yīng)速率增加,從而縮短達(dá)到平衡的時間
B. 升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小
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
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
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【題目】100℃時,將0.1mol N2O4置于1L密閉的燒瓶中,燒瓶內(nèi)的氣體逐漸變?yōu)榧t棕色:N2O4(g)2NO2 (g),下列結(jié)論不能說明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①N2O4的消耗速率與NO2的生成速率之比為1:2
②NO2生成速率與NO2消耗速率相等
③燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化
④燒瓶內(nèi)氣體的質(zhì)量不再變化
⑤NO2的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑥燒瓶內(nèi)氣體的顏色不再加深
⑦燒瓶內(nèi)氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
⑧燒瓶內(nèi)氣體的密度不再變化
A. ②③⑥⑦ B. ①④⑧ C. 只有①④ D. ①④ ⑦⑧
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【題目】請參考題中圖表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根據(jù)要求回答問題:
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________。
(2)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):
化學(xué)鍵 | P—P | P—O | O=O | P=O |
鍵能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol-1,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。
(3)2012年倫敦奧運(yùn)會火炬采用丙烷(C3H8)為燃料,已知丙烷在常溫常壓下為氣態(tài)。試回答下列問題:
①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1 mol H2O(l)過程中的能量變化圖,請?jiān)趫D中的括號內(nèi)填入“+”或“-”____。
②請說明使用丙烷作為火炬燃料的優(yōu)點(diǎn)_____________________________________。
③寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___________________________________。
④二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1 mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1 455 kJ熱量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1 645 kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為________。
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)中,不能觀察到明顯變化的是
A. 金屬鉀投人水中 B. 鎂條放人冷水中
C. KSCN溶液滴加到FeCl3溶液中 D. 氯水滴加到KI淀粉溶液中
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【題目】通常用來衡量一個國家石油化工生產(chǎn)發(fā)展水平的標(biāo)志是( )
A.石油的產(chǎn)量
B.乙烯的產(chǎn)量
C.汽油的產(chǎn)量
D.硫酸的產(chǎn)量
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【題目】用情性電極電解下列溶液,一段時間后,再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括弓內(nèi)),溶液能與原來溶液完全一樣的是
A. CuCl2(CuSO4) B. NaOH(NaOH) C. KCl(HCl) D. CuSO4(Cu(OH)2)
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【題目】在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2 , 恰好使溶液中的SO42﹣離子完全沉淀;如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到c mol NH3 , 則原溶液中的Al3+濃度(mol/L)為( )
A.
B.
C.
D.
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