【題目】當(dāng)溫度高于500 K時(shí),科學(xué)家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇(可逆反應(yīng)),這在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________。
(2)在恒容密閉容器中,判斷上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。
a.體系壓強(qiáng)不再改變
b.H2的濃度不再改變
c.氣體的密度不隨時(shí)間改變
d.單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為3:1
(3)在一定壓強(qiáng)下,測(cè)得由CO2制取CH3CH2OH的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,起始投料比、溫度與CO2的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖。
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)
①降低溫度,平衡向________方向移動(dòng)。
②在700 K、起始投料比=1.5時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為________。
③在500 K、起始投料比=2時(shí),達(dá)到平衡后H2的濃度為a mol·L-1,則達(dá)到平衡時(shí)CH3CH2OH的濃度為________。
【答案】2CO2+6H2=CH3CH2OH+3H2Oab正反應(yīng)40%1.5amol·L-1
【解析】
(1)根據(jù)信息寫(xiě)出方程式;
(2)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,可以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,由此進(jìn)行判斷;
(3)①體積圖象可知,溫度低時(shí)對(duì)應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率大,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②700K,起始投料比n(H2)/n(CO2)═1.5時(shí)時(shí),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為20%,求氫氣的變化量,從而求出轉(zhuǎn)化率;
③在500K、起始投料比比n(H2)/n(CO2)=2時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,
則 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
設(shè)初起量:3 6 0 0
變化量: 1.8 5.4 0.9 2.7
所以H2的轉(zhuǎn)化率為5.4/6×100%=90%,又達(dá)到平衡后H2的濃度為amol·L-1,則反應(yīng)消耗的H2的濃度為9amol·L-1,再根據(jù)系數(shù)比計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)CH3CH2OH的濃度。
(1)當(dāng)溫度高于500K時(shí),科學(xué)家成功利用二氧化碳和氫氣合成了1mol乙醇和水,方程式為:2CO2+6H2=CH3CH2OH+3H2O;
(2)a.混合氣體的物質(zhì)的量減小,則體系壓強(qiáng)一直在減小,當(dāng)體系壓強(qiáng)不再改變,能說(shuō)明到達(dá)平衡,故a正確;
b.H2的濃度不再改變,能說(shuō)明到達(dá)平衡,故b正確;
c.容器的體積不變,混合氣體的質(zhì)量不變,混合氣體的密度為定值,不能根據(jù)密度判斷平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;
d.單位時(shí)間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為3:1,指正反應(yīng)方向,所以不能說(shuō)明到達(dá)平衡,故d錯(cuò)誤;
故選ab;
(3)23g乙醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出650kJ的熱量,23g乙醇的物質(zhì)的量為:23g/46g·mol-1=0.5mol,1mol乙醇完全燃燒產(chǎn)生的熱量是1300kJ,乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式是:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1300kJ·mol-1;
(4)①由圖可知,橫坐標(biāo)為投料比,縱坐標(biāo)為CO2的轉(zhuǎn)化率,曲線為等溫線,則相同投料比時(shí)溫度低對(duì)應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率大,說(shuō)明該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則降低溫度平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng);
②700K,起始投料比n(H2)/n(CO2)=1.5時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,
則 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
設(shè)初起量:4 6 0 0
變化量:0.8 2.4 0.4 3.2
所以H2的轉(zhuǎn)化率為:2.4/6×100%=40%;
③在500K、起始投料比n(H2)/n(CO2)=2時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,
則 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
設(shè)初起量:3 6 0 0
變化量: 1.8 5.4 0.9 2.7
所以H2的轉(zhuǎn)化率為:5.4/6×100%=90%,又達(dá)到平衡后H2的濃度為amol·L-1,則反應(yīng)消耗的H2的濃度為9amol·L-1,所以達(dá)到平衡時(shí)CH3CH2OH的濃度為:9a/6mol·L-1=1.5amol·L-1
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(lái)源: 題型:
【題目】二乙酸環(huán)己二醇酯可通過(guò)下列路線合成:
(1)屬于取代反應(yīng)的是______,屬于加成反應(yīng)的是______(填序號(hào)).
(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______.
(3)寫(xiě)出反應(yīng)④、⑦的化學(xué)方程式:______、______.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用50mL 0.25mol/LH2SO4溶液與50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)①燒杯間填滿(mǎn)碎泡沫塑料的作用是_____________。
②若大燒杯上改為蓋薄鐵板,求得的反應(yīng)熱數(shù)值:_______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
③若通過(guò)測(cè)定計(jì)算產(chǎn)生的熱量為1.42kJ,請(qǐng)寫(xiě)出表示中和熱的熱化學(xué)方程式:____________。
(2)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是______(填字母)。
a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b.分多次把NaOH溶液例入盛有硫酸的小燒杯中
c.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度
(3)①已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ/mol
則以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為:____________。
②由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。已知表中所列鍵能數(shù)據(jù),則NH3(g)l/2N2(g)+3/2H2(g) △H=_________kJ/mol。
化學(xué)鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能kJ/mol | 436 | 391 | 945 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵是重要的金屬元素,用途極廣。
(1)某高效凈水劑可由Fe(OH)SO4聚合得到。工業(yè)上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸為原料來(lái)制備Fe(OH)SO4,反應(yīng)中有NO生成,化學(xué)方程式為__________。
(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ/mol
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ/mol
高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為:
1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g) ΔH = a kJ/mol,則a =_____kJ/mol。
已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
平衡常數(shù) | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,此時(shí)v正 ________v逆(填“等于”、“大于”或“小于”)。經(jīng)過(guò)l0 min,在1000℃達(dá)到平衡,則該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v (CO2)= ______________。欲提高上述反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是______________;
A.提高反應(yīng)溫度 B.移出部分CO2 C.加入合適的催化劑 D.減小容器的容積
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C為短周期元素,在周期表中所處的相對(duì)位置如圖所示,B的氣態(tài)氫化物是工業(yè)上合成硝酸的重要原料。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. B和C兩原子間可以形成離子鍵
B. A的氧化物電子式為
C. 原子半徑:A>B>C
D. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:B>A
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A由碳、氫、氧三種元素組成,可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取,純凈的A為無(wú)色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
(1)稱(chēng)取有機(jī)物A 9.0g,升溫使其汽化,測(cè)其密度是相同條件下H2的45倍。A分子的質(zhì)譜圖如下圖所示: | (1)有機(jī)物A的摩爾質(zhì)量為______。 |
(2)將此9.0g A在足量純O2充分燃燒,并使 其產(chǎn)物依次通過(guò)無(wú)水氯化鈣、無(wú)水硫酸銅、堿石灰。實(shí)驗(yàn)后硫酸銅粉末沒(méi)有變藍(lán),稱(chēng)量無(wú)水氯化鈣增重5.4g,堿石灰增重13.2g。 | (2)經(jīng)計(jì)算,有機(jī)物A的分子式為_______。 |
(3)經(jīng)紅外光譜測(cè)定,證實(shí)其中含有-OH和-COOH兩種官能團(tuán);經(jīng)核磁共振氫譜的測(cè)定,其核磁共振氫譜圖如下圖: | (3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________________。 |
(4)經(jīng)紅外光譜測(cè)定,A的一種同分異構(gòu)體B中,含有與A相同的官能團(tuán)。 | (4)A的同分異構(gòu)體B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:____。 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某氯化亞鐵和氯化鐵的混合物,現(xiàn)要測(cè)定其中FeCl2和FeCl3的物質(zhì)的量,按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)將混合物配制成250mL的待測(cè)溶液,所用到的玻璃儀器除燒杯、膠頭滴管、玻璃棒外,還必須有_______(填儀器名稱(chēng))。
(2)取25.00mL待測(cè)溶液,向其中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下336mLCl2恰好將Fe2+氧化為Fe3+,請(qǐng)寫(xiě)出通入氯氣發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式:_______________;由此可知原溶液中n(FeCl2)=___________mol。
(3)向(2)反應(yīng)后所得到溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液,然后進(jìn)行過(guò)濾,將所得沉淀洗滌干凈,加熱、灼燒該沉淀,冷卻至室溫后,準(zhǔn)確稱(chēng)量可知,得到紅棕色固體粉末3.2g,由此可以確定原溶液中c(FeCl3)=________mol·L—1 。
(4)檢驗(yàn)Fe3+中含有Fe2+ 的方法是____________。
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(zhuān)區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專(zhuān)區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話(huà):027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com