【題目】甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景.工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇.
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K):
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)在一定條件下將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,5min后測(cè)得c(CO)=0.4mol/L,計(jì)算可得此段時(shí)間的反應(yīng)速率(用H2表示)為mol/(Lmin).
(2)由表中數(shù)據(jù)判斷△H10 (填“>”、“<”或“=”);
反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3= (用△H1和△H2表示).
(3)若容器容積不變,則下列措施可提高反應(yīng)Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率的是 (填字母序號(hào)).
a.充入CO,使體系總壓強(qiáng)增大 b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 d.使用高效催化劑
(4)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:KⅡ=;保持恒溫恒容,將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增大為原來(lái)的2倍,則化學(xué)平衡移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”),平衡常數(shù)KⅡ(填“變大”、“變小”或“不變”).
【答案】
(1)0.24
(2)<,△H2﹣△H1
(3)b
(4),正向,不變
【解析】解:(1)CO濃度變化量為 ﹣0.4mol/L=0.6mol/L,故v(CO)= =0.12mol/(Lmin),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(H2)=2v(CO)=2×0.16mol/(Lmin)=0.24mol/(Lmin),
所以答案是:0.24;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,隨溫度升高,平衡常數(shù)K減小,說(shuō)明溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,所以正向是放熱反應(yīng),即△H1<0,
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
根據(jù)蓋斯定律Ⅱ﹣Ⅰ得到CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3=△H2﹣△H1,
所以答案是:<;△H2﹣△H1;
(3)a.充入CO,使體系總壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),但CO的轉(zhuǎn)化率降低,故a錯(cuò)誤;
b.將CH3OH(g)從體系中分離,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,故b正確;
c.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,各物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率不變,故c錯(cuò)誤;
d.使用高效催化劑,平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,故d錯(cuò)誤;
所以答案是:b;
(4)反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)k= ;
保持恒溫恒容,將反應(yīng)Ⅱ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增大為原來(lái)的2倍,相對(duì)于增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)即正向移動(dòng);平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),所以平衡常數(shù)KⅡ不變,
所以答案是: ;正向;不變.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí),掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)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(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效),以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷的理解,了解狀態(tài)判斷:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】火法煉汞是在不太高的溫度下(450~800℃),將汞礦石或精礦進(jìn)行焙燒,直接將汞還原呈氣態(tài)分離出來(lái),而后冷凝成液態(tài)汞.目前工業(yè)上制粗汞的流程如圖:
下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A. 流程中加入氧化鈣的目的是減少SO2的排放
B. “辰砂”加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng):HgS+O2 Hg+SO2,該方法屬于熱分解法
C. 洗滌粗汞時(shí)可用5%的鹽酸代替5%的硝酸
D. 含汞煙氣中汞的含量很低,可以直接排放
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( 。
A.pH=2的硫酸溶液中c(H+):c(OH﹣)等于2:1,稀釋100倍后二者的比值幾乎不變
B.由水電離的c(H+)=10﹣12mol/L的溶液中:K+、Ba2+、Cl﹣、Br﹣、一定能大量共存
C.1.0×10﹣3mol/L鹽酸溶液的pH=3,則1.0×10﹣8mol/L鹽酸溶液的pH=8
D.某溫度下水的離子積為1.0×10﹣12 , 若使pH=1的H2SO4溶液與pH=12的NaOH溶液混合后溶液呈中性,則兩者的體積比為10:1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎂-空氣電池的總反應(yīng)方程式為:2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2,其工作原理如圖所示,下列說(shuō)法不正確是( )
A. 反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能
B. 該電池的正極反應(yīng)方程式為O2+4e-+2H2O=4OH-
C. 為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陰離子交換膜
D. 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在迎接“綠色校園”的主題活動(dòng)中,小明同學(xué)提出下列倡議,不可采納的是( )
A.提倡綠色出行
B.提倡使用無(wú)磷洗滌劑
C.提倡使用一次性塑料袋
D.提倡垃圾分類和回收利用
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式:
①NaHCO3__________
②NaHSO4_______________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】美國(guó)醫(yī)學(xué)家證實(shí)了三價(jià)鉻離子(Cr3+)是構(gòu)成葡萄糖耐量因子的重要組成部分,能夠增強(qiáng)胰島素的作用。構(gòu)成葡萄糖耐量因子和蛋白質(zhì)的元素有C、H、O、N、S、Cr等。
(1)Cr的價(jià)層電子排布式為__________________。
(2)O、N、S、Cr的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________________。
(3)SO2分子的VSEPR模型的名稱為_________,SO32-離子中心原子的雜化方式為_________。
(4)CO2分子立體構(gòu)型的名稱為_________,它的等電子體中屬于分子的有_________(任寫(xiě)一種)。
(5)實(shí)驗(yàn)式為CrCl3·6H2O的化合物有三種異構(gòu)體,其中一種可表示為[Cr(H2O)4Cl2]Cl·H2O,該物質(zhì)配離子中提供孤電子對(duì)的原子為_________,配位數(shù)為_________。
(6)NH3分子可以與H+結(jié)合生成NH4+,這個(gè)過(guò)程發(fā)生改變的是_________(填序號(hào))。
a.微粒的空間構(gòu)型 b.N原子的雜化類型 c.H-N-H的鍵角 d.微粒的電子數(shù)
(7)由碳元素形成的某種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為pg/cm3,則該晶胞的棱長(zhǎng)為_________pm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】按要求回答下列問(wèn)題:
(1)有下列六種物質(zhì):①碳60(C60)晶體②硼晶體③Na2O晶體④CaF2晶體⑤P4O10晶體⑥碳化硅晶體.其中屬于離子晶體的是 , 屬于分子晶體的是 , 屬于原子晶體的是 .
(2)有下列分子:HCN、P4、SO2、PCl3、BF3 , 其中屬于非極性分子的是 .
(3)有下列離子:SO32﹣、SO42﹣、CO32﹣ , 其中空間構(gòu)型為正四面體形的是 , 中心原子的雜化軌道類型屬于sp2雜化的是 .
(4)CaO晶胞如圖所示,CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為;與每一個(gè)鈣離子距離最近并且距離相等的鈣離子有個(gè).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)含有相同元素的物質(zhì)間在一定條件下存在轉(zhuǎn)化規(guī)律,繪制如下轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,圖中A、B、C、D是由短周期元素組成的物質(zhì)。
請(qǐng)回答:
(1)若A為單質(zhì),其焰色反應(yīng)為黃色,C為淡黃色固體。
①組成A的元素在周期表中的位置是___________。
②下列說(shuō)法正確的是___________(填字母)。
a. A可經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為D
b. B、C均可作呼吸面具的供氧劑
c. B、C、D均可與CO2反應(yīng)
(2)若A為能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,C為紅棕色氣體。
①C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
②A與C反應(yīng)生成E和水,E是空氣中含量最多的氣體。當(dāng)生成19.6gE時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_________mol。
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