【題目】.CO2催化加氫制甲醇是極具前景的資源化研究領(lǐng)域,主要反應(yīng)有:

i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1

iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3

1ΔH3=___kJ·mol-1

2)已知反應(yīng)i的速率方程為v=kx(CO2)·x3(H2),v=k·x(CH3OH)·x(H2O),k、k均為速率常數(shù)且只與溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)Kx=___(kk表示)。

35MPa時(shí),往某密閉容器中按投料比n(H2)n(CO2)=31充入H2CO2。反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),測(cè)得各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。

①圖中Y代表___(填化學(xué)式)。

250℃時(shí)反應(yīng)iiKx___1(、“=”)

③下列措施中,一定無法提高甲醇產(chǎn)率的是___。

A.加入適量CO B.使用催化劑

C.循環(huán)利用原料氣 D.升高溫度

4)在10MPa下將H2、CO按一定比例投料,平衡狀態(tài)時(shí)各組分的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖所示。曲線b代表的物質(zhì)為____(填化學(xué)式)。溫度為700K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)KP=___(MPa)-2(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。

.在恒容容器中,使用某種催化劑對(duì)反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0

進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。改變投料比[n(SO2)n(NO2)]進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)(各次實(shí)驗(yàn)的溫度可能相同,也可能不同),測(cè)定SO2的平衡轉(zhuǎn)化率[α(SO2)]實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。

已知:KR=16,KZ=。

5)如果要將圖中R點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>X點(diǎn)的平衡狀態(tài)。應(yīng)采取的措施是___。

6)通過計(jì)算確定圖中RX、Y、Z四點(diǎn)中溫度相等的點(diǎn)是__。

【答案】90.6 CH3OH < B、D H2 升高溫度 XZ

【解析】

Ⅰ.1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ΔH3

2Kx=,根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v= v計(jì)算物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)Kx

3)升高溫度,反應(yīng)i逆向移動(dòng)、反應(yīng)ii正向移動(dòng)、反應(yīng)iii逆向移動(dòng);

4)升高溫度,反應(yīng)iii逆向移動(dòng),H2CO2:1的比例增大,CH3OH的物質(zhì)的量減;

Ⅱ. 5)圖中R點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>X點(diǎn)的平衡狀態(tài),α(SO2)減小,平衡逆向移動(dòng);

6)平衡常數(shù)相同,溫度相同;

Ⅰ.1i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律 i- iiCO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3= -49.4kJ·mol-1 -41.2kJ·mol-1=90.6 kJ·mol-1

2Kx=,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v= v,即kx(CO2)·x3(H2) =k·x(CH3OH)·x(H2O),= ,所以Kx =;

3)①升高溫度,反應(yīng)i逆向移動(dòng)、反應(yīng)iii逆向移動(dòng)所以甲醇的含量明顯減小;反應(yīng)ii正向移動(dòng),CO含量增大,水的含量變化小于甲醇,故圖中Y代表CH3OH、X代表COZ代表H2O;

250℃時(shí)反應(yīng)iiKx=,根據(jù)圖示CO 、H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于CO2 H2,所以Kx<1;

A.加入適量CO ,反應(yīng)iii正向移動(dòng),能提高甲醇的產(chǎn)率,故不選A

B.使用催化劑,平衡不移動(dòng),一定不能提高甲醇的產(chǎn)率,故選B;

C.循環(huán)利用原料氣,提高原料利用率,能提高甲醇的產(chǎn)率,故不選C;

D.升高溫度,反應(yīng)i、反應(yīng)iii均逆向移動(dòng),一定不能提高甲醇的產(chǎn)率,故選D;

4)升高溫度,反應(yīng)iii逆向移動(dòng),H2、CO2:1的比例增大,CH3OH的物質(zhì)的量減小,故圖中a代表CH3OH、c代表COb代表H2;

溫度為700K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)KP= (MPa)-2;

Ⅱ. 5)圖中R點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>X點(diǎn)的平衡狀態(tài),α(SO2)減小,平衡逆向移動(dòng),所以改變的條件可以是升高溫度;

6X點(diǎn):

KX=;

Y點(diǎn):

Ky=;

KR=16KZ=l;

所以圖中R、X、Y、Z四點(diǎn)中溫度相等的點(diǎn)是X、Z。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三鹽基硫酸鉛(3PbO·PbSO4·H2O)簡(jiǎn)稱三鹽,白色或微黃色粉末,熱穩(wěn)定性能優(yōu)良,主要用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑。三鹽是由可溶性鉛鹽中加入硫酸生成硫酸鉛,再加氫氧化鈉而制得。以100.0噸鉛泥(主要成分為PbO、PbPbSO4等)為原料制備三鹽的工藝流程如下圖所示

已知:(1)Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13

(2)鉛與冷鹽酸、冷硫酸幾乎不起作用。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)寫出步驟①“轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式_________________________________

(2)步驟②過濾1”后所得濾渣的主要成分為_____________

(3)步驟③酸溶,最適合選用的酸為___________,為提高酸溶速率,可采取的措施是____________________________________(任意寫出一條)

(4)若步驟④沉鉛后的濾液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol·L-1,則此時(shí)c(SO42-)=_________ mol·L-1

(5)從原子利用率的角度分析該流程的優(yōu)點(diǎn)為____________________________________

(6)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為____________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料,在700℃時(shí)反應(yīng)制造出納米級(jí)金剛石粉末和另一種化合物。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上,被科學(xué)家們高度評(píng)價(jià)為稻草變黃金。下列有關(guān)說法中,你認(rèn)為錯(cuò)誤的是

A. 該反應(yīng)可能在空氣中進(jìn)行B. 另一種化合物是NaCl

C. Na的還原性強(qiáng)于金剛石D. 這個(gè)反應(yīng)是置換反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】按要求填空

(1)0.1mol某烷烴完全燃燒消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2 11.2L,其分子式為__________

(2)用式量為43的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物的數(shù)目為__________。

(3)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)表達(dá)式為,其名稱是__________

(4)萘的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它的二氯代物有__________種。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予三位開發(fā)鋰離子電池的科學(xué)家。TiS2、LiCoO2、LiFePO4LiMnO2、Cu與磷的化合物等都是研究電池的常用材料。請(qǐng)回答下列問題。

1Co4+中存在__種不同能量的電子。

2)你預(yù)測(cè)第一電離能:Cu__Zn(”)。請(qǐng)說出你的理由:__。

3)已知下列化合物的熔點(diǎn):

化合物

AlF3

GaF3

AlCl3

熔點(diǎn)/

1040

1000

194

表格中鹵化物的熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因是:___。

4)直鏈多磷酸鹽的陰離子有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),焦磷酸根離子、三磷酸根離子結(jié)構(gòu)如圖:

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為___(n代表P原子數(shù))。

5)鈷藍(lán)晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,該立方晶胞由4個(gè)Ⅰ型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成如圖2,則鈷藍(lán)晶體的化學(xué)式為___。在晶體中,某些原子位于其它原子圍成的空隙中,如圖3原子就位于最近的4個(gè)原子圍成的正四面體空隙中。在鈷藍(lán)晶體中,Al3+位于O2-形成的___空隙中。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則鈷藍(lán)晶體的密度為___g·cm-3(列計(jì)算式即可,不必化簡(jiǎn))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常見的五種鹽X、Y、Z、M、N,它們的陰離子可能是SO42-、Cl、NO3-、CO32-,陽離子可能是Ag、NH4+、Na、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:①M(fèi)的焰色反應(yīng)呈黃色。②五種鹽均能溶于水,水溶液均為無色。③X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈堿性。④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不產(chǎn)生沉淀。⑤若在這五種鹽的溶液中,分別加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,繼續(xù)加氨水,Z中沉淀消失。⑥把X的溶液分別加入到Y(jié)、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。請(qǐng)回答下列問題:

(1)五種鹽中,所含陰離子相同的兩種鹽的化學(xué)式是______________

(2)M溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)_______________________。

(3)X和Z的溶液反應(yīng)的離子方程式是______________________________

(4)N和氨水反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________。

(5)若要檢驗(yàn)Y中所含的陽離子,正確的實(shí)驗(yàn)方法是_________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道,南極上空出現(xiàn)大面積的臭氧空洞。氟利昂-12對(duì)臭氧層有很強(qiáng)的破壞力,它的分子結(jié)構(gòu)相當(dāng)于甲烷分子中,有兩個(gè)氫原子被氯原子取代,另外兩個(gè)氫原子被氟原子取代。下列敘述正確的是(

A.有兩種同分異構(gòu)體

B.是平面型分子

C.只有一種結(jié)構(gòu)

D.有四種同分異構(gòu)體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】封管試驗(yàn)具有簡(jiǎn)易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)。觀察下列四個(gè)封管試驗(yàn)”(夾持裝置未畫出),判斷下列說法正確的是(

A.加熱時(shí),a上部聚集了固體NH4Cl,說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好

B.加熱時(shí),發(fā)現(xiàn)bI2變?yōu)樽仙魵,在上部又聚集為紫黑色的固體

C.加熱時(shí),c中溶液紅色變深,冷卻后又變淺

D.水浴時(shí),d內(nèi)氣體顏色變淺,e內(nèi)氣體顏色加深

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、EF七種元素,試按如下所給的條件推斷:

A、B、C是同一周期的金屬元素,已知原子核外有3個(gè)電子層,A的原子半徑在所屬周期中最大,且原子半徑:ABC;

DE是非金屬元素,它們與氫化合可生成氣態(tài)氫化物HDH2E,室溫下,D的單質(zhì)是黃綠氣體,E的單質(zhì)是淡黃色固體;

F是非金屬性最強(qiáng)的元素

1A在加熱條件下生成的氧化物的電子式為___,含有的化學(xué)鍵類型有___D在元素周期表的位置是___。

2)用電子式表示B、D元素形成的化合物的形成過程:___

3)比較DE的氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)弱:___(填化學(xué)式)。D、E、F簡(jiǎn)單離子半徑由大到小為___(填離子符號(hào))。

4C的最高價(jià)氧化物對(duì)于的水化物的化學(xué)式為___;和A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式為___。

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