【題目】合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣,可用于合成二甲醚等清潔燃料.從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有: ①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=206.1kJmol﹣1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H2=247.3kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3
請回答下列問題:
(1)在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①,測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖1所示.反應(yīng)進(jìn)行的前5min內(nèi),v(H2)=;10min時,改變的外界條件可能是 .
(2)如圖2所示,在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2 , 使甲、乙兩容器初始容積相等.在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)②,并維持反應(yīng)過程中溫度不變. ①可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 .
a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
d.容器內(nèi)各氣體的濃度保持不變
②甲乙兩容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法正確的是 .
a.化學(xué)反應(yīng)速率:v (甲)>v (乙)
b.甲烷的轉(zhuǎn)化率:α(甲)<α(乙)
c.壓強(qiáng):P(甲)=P (乙)
(3)反應(yīng)③中△H3= kJmol﹣1 . 800℃時,反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0,某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見如表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
此時反應(yīng)③中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是(填代號).
a.v(正)>v (逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.無法判斷.
【答案】
(1)0.3mol/(L?min);升高溫度或充入水蒸氣
(2)bd; ab
(3)﹣41.2kJ/mol; a
【解析】解:(1)CH4的化學(xué)反應(yīng)速率為V= = =0.1mol/(Lmin),根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,H2的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol/(Lmin),根據(jù)圖象可知化學(xué)反應(yīng)速率加快,化學(xué)平衡正向移動,根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響和對化學(xué)平衡的影響,可用升高溫度或充入水蒸氣來達(dá)到目的,
所以答案是:0.3mol/(Lmin);升高溫度或充入水蒸氣;(2)①a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍,正逆反應(yīng)速率不等,不能得到平衡狀態(tài),故錯誤;
b.反應(yīng)前后體積不等,則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,可說明達(dá)到平衡狀態(tài),故正確;
c.氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,則無論是否達(dá)到怕狀態(tài),容器內(nèi)氣體的密度都保持不變,故錯誤;
d.容器內(nèi)各氣體的濃度保持不變,可說明達(dá)到平衡狀態(tài),故正確.
所以答案是:bd;
②a.反應(yīng)向體積增大的方向移動,甲體積不變,壓強(qiáng)增大,乙保持恒壓,則甲的壓強(qiáng)大,反應(yīng)速率較大,化學(xué)反應(yīng)速率:v (甲)>v (乙),故正確;
b.甲的壓強(qiáng)較大,則增大壓強(qiáng)平衡逆向移動,甲中甲烷的轉(zhuǎn)化率較小,甲烷的轉(zhuǎn)化率:α(甲)<α(乙),故正確;
c.由a分析可知甲的壓強(qiáng)較大,故錯誤.
所以答案是:ab; (3)根據(jù)蓋斯定律可知,①﹣②可得反應(yīng)③,則△H3=+206.1kJ/mol﹣(+247.3kJ/mol)=﹣41.2kJ/mol,
800℃時,反應(yīng)③的K=1.0時,正逆反應(yīng)速率相等,化學(xué)平衡不移動;
由表格中的數(shù)據(jù)可知,氣體的體積相同,則物質(zhì)的量與濃度成正比,Q= <K=1.0,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,即選a,
所以答案是:﹣41.2 kJ/mol;a.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語表達(dá)正確的是
A. Na2O2的電子式:
B. Al3+的結(jié)構(gòu)示意圖:
C. CH3COOCH3的名稱:乙酸甲酯
D. 用電子式表示氯化氫的形成過程:+→
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖甲。電解過程中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖乙,橫坐標(biāo)表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體 積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則下列說法不正確的是
A. 電解過程中,a電極表面先有紅色物質(zhì)析出,后有氣泡產(chǎn)生
B. b電極上發(fā)生反應(yīng)的方程式為:4OH--4e-=2H2O+O2↑
C. 曲線O~P段表示O2的體積變化
D. 從開始到Q點(diǎn)時收集到的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為12 g/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識經(jīng)歷了一個不斷深入的過程,以下科學(xué)家以及他們提出的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(或模型)對應(yīng)關(guān)系正確的是 ( )
A.道爾頓——電子軌道理論B.盧瑟福——量子力學(xué)模型
C.玻爾——行星繞太陽模型D.湯姆遜——葡萄干面包模型
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A. 常溫常壓下28g N2所含電子數(shù)為10NA
B. 46g 鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
C. 0.1mol/L NH4Cl溶液中NH4+離子數(shù)小于0.1NA
D. 密閉容器中3mol NO與1molO2充分反應(yīng),剩余氣體的分子數(shù)為3NA
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)中均需要的儀器是( )
①配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 ②PH試紙的使用 ③過濾 ④蒸發(fā).
A.試管
B.膠頭滴管
C.玻璃棒
D.漏斗
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),可通過下列方法制備:在KOH加入適量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反應(yīng)溫度為80,邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品.反應(yīng)方程式為
2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
回答下列問題:
(1)上述制備過程中,檢驗(yàn)洗劑是否完全的方法是
(2)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式: .
(3)準(zhǔn)確稱取上述制備的樣品(設(shè)僅含Ag2O2和Ag2O) 2.558g,在一定的條件下完全分解為Ag 和O2,得到224.0mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).計算樣品中Ag2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z三種元素的原子,其價電子排布分別為4s2、3s2 3p2 和2s2 2p4,由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是
A.XYZ2 B.X2YZ3 C.X2YZ2 D.XYZ3
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【題目】膠體區(qū)別于其它分散系的本質(zhì)特征是
A.膠體分散質(zhì)粒子直徑介于1nm~100nm之間B.膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
C.膠體是一種澄清透明的分散系D.膠體可用于凈水
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