【題目】I.CO、CO2的應(yīng)用和治理是當(dāng)今社會的熱點問題。
CO工業(yè)上可用于高爐煉鐵,發(fā)生如下反應(yīng): 1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g),已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù) | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
(1)該反應(yīng)的正反應(yīng)為_____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是____(選填序號)
a.及時吸收或移出CO2 b.增大反應(yīng)體系的壓強
c.用更高效的催化劑 d.粉碎礦石,增大接觸面積
(2)一定條件下,在容積一定的容器中,鐵和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)-Q,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_____________。下列措施中能使平衡時增大的是______(選填編號)。
a.升高溫度 b.增大壓強
c.充入一定量CO d.再加入一些鐵粉
II.合成尿素的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)+Q(Q>0)。
一定條件下,在10 L的恒容密閉容器中,充入2 mol NH3和1 mol CO2,反應(yīng)經(jīng)5 min后達到平衡,測得容器中CO2的濃度為0.05molL-1 。
完成下列填空:
(1)平均反應(yīng)速率υ(NH3)=____________。
(2)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是_________。(填序號)
a.2υ正(NH3)=υ逆(H2O) b.氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
c.NH3和CO2的比例保持不變 d.氣體的壓強不再發(fā)生變化
(3)為提高尿素的產(chǎn)率,工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時,合適的反應(yīng)條件是_______。(填序號)
a.200℃ b.800℃ c.101 kPa d.24000 kPa
【答案】放熱 a a 0.02 molL-1min-1 b d; a d;
【解析】
I.(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值減小,即反應(yīng)逆向移動,而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,根據(jù)影響平衡移動的因素逐項進行分析;
(2)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,固體和純液體不代入表達式;
,則該比值就是平衡常數(shù),而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,K值不變,且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升溫正向移動,平衡常數(shù)增大;
II.(1)根據(jù)已知信息可列出三段式,計算平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化量,再根據(jù)公式計算速率;
(2)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài);
(3)根據(jù)影響平衡移動的因素進行分析。
I.(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值減小,即反應(yīng)逆向移動,而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,逐項進行分析,
a. 及時吸收或移出CO2,平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,a項正確;
b. 該反應(yīng)前后氣體體積不變,則增大反應(yīng)體系的壓強,平衡不移動,b項錯誤;
c. 催化劑能夠同等程度的加快正逆反應(yīng)速率,不影響平衡移動,c項錯誤;
d. 粉碎礦石,增大接觸面積,只能加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動,d項錯誤;綜上所述可采取的措施為a;
故答案為:放熱;a;
(2)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,由于Fe和FeO為固體,不能寫在化學(xué)平衡常數(shù)表達式中,因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為;
因為,則該比值就是平衡常數(shù),而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,K值不變,且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升溫正向移動,平衡常數(shù)增大,
a. 溫度越高,K越大,生成物濃度越大,反應(yīng)物濃度越小,即c(CO)/c(CO2)增大,a項正確;
b. 該反應(yīng)前后氣體體積不變,增大壓強化學(xué)平衡不移動,即c(CO)/c(CO2)不變,b項錯誤;
c. 充入一定量CO,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,則c(CO)/c(CO2)不變,c項錯誤;
d. 再加入一些鐵粉,平衡不移動,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,d項錯誤;綜上所述,能使平衡時增大的是a;
故答案為:;a;
II.(1)根據(jù)已知信息可列出三段式,
2NH3(g) + CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)
開始(mol/L)0.2 molL-1 0.1 molL-1
轉(zhuǎn)化(mol/L)0.1 molL-1 0.05molL-1
平衡(mol/L)0.1 molL-1 0.05molL-1
則平均反應(yīng)速率;
故答案為:0.02 molL-1min-1
(2)a. 用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示平衡狀態(tài)時,應(yīng)滿足“一正一逆,系數(shù)之比”,而2υ正(NH3)=υ逆(H2O),速率之比不等于物質(zhì)的計量數(shù)之比,a項錯誤;
b. 氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化,說明正逆反應(yīng)速率相等,能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),b項正確;
c. NH3和CO2按照系數(shù)之比2:1投料,又按2:1進行轉(zhuǎn)化,因此NH3和CO2的比例始終為2:1,保持不變,則NH3和CO2的比例保持不變不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),c項錯誤;
d. 該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生變化,容器容積不變,因此隨反應(yīng)進行,壓強減小,當(dāng)氣體的壓強不再發(fā)生變化時,能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),d項正確;綜上所述,能說明上述反應(yīng)已達平衡的是b d;
故答案為:b d;
(3)2NH3(g)+CO2(g) CO(NH22(s)+H2O(g)+Q(Q>0),該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱且氣體體積減小的反應(yīng),工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時,合適的反應(yīng)條件是低溫高壓,則合適的反應(yīng)條件是a d;
故答案為:a d。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以氨氣代替氫氣來研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點,氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,電池反應(yīng)為4NH3+3O22N2+6H2O。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A. 燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率一般比普通的電池高
B. 氨燃料電池在放電時,負極反應(yīng)為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O
C. 以氨氣代替氫氣的主要原因是氨氣易液化、易儲存
D. 氨燃料電池在充電時,在陰極N2得電子被氧化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中正確的是
A. 在常溫常壓下,11.2L氯氣所含的原子數(shù)為
B. 2.3g金屬鈉被氧化成Na2O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1
C. 5.6g鐵與足量稀鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3
D. 2L 0.1 mol/LNa2SO4溶液中含有的Na+的數(shù)為0.2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知硅及其化合物之間存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中A是制造芯片和光電池的主要原料;B是含硅化合物中的一種氣體;某些C可作干燥劑或催化劑的載體;D是一種黏合劑,能將磨砂玻璃黏合在一起,E是一種比H2CO3酸性還弱的酸。
試回答下列問題:
(1)寫出A、C、E的化學(xué)式:A________、C________、E________。
(2)①~⑦反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是________,屬于置換反應(yīng)的是______,屬于離子反應(yīng)的是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是
A. 霧和霾的分散劑相同
B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨
C. NH3是形成無機顆粒物的催化劑
D. 霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列生產(chǎn)或?qū)嶒炇聦嵰龅南鄳?yīng)結(jié)論不正確的是( )
選項 | 事實 | 結(jié)論 |
A | 工業(yè)制硫酸中,在礦石處理階段,將礦石粉碎再煅燒 | 增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率 |
B | A、B兩支試管中分別加入等體積5%的H2O2,在B試管中加入MnO2,B試管中產(chǎn)生氣泡快 | 當(dāng)其他條件不變時,催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率 |
C | 其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應(yīng),升高溶液的溫度,析出硫沉淀所需時間變短 | 當(dāng)其他條件不變時,升高反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快 |
D | 一定條件下:H2(g)+I2(g) 2HI(g)達到反應(yīng)平衡,縮小體積顏色加深 | c(I2)增大,I2物質(zhì)的量增多 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯是重要的化工原料,以乙烯為原料在不同條件下可合成下列物質(zhì)(部分條件未標出):
(1)乙醇能與乙酸反應(yīng)生成有果香味的物質(zhì),其名稱為__________,該反應(yīng)類型是____________
(2)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是______________實驗現(xiàn)象是__________________
(3)反應(yīng)③用KOH的乙醇溶液處理二氯乙烷制氯乙烯的方程式為:____________
(4)苯乙烯中所含官能團的名稱_____________
(5)苯乙烯合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式是_____________________
(6)以乙醇和苯乙烯為原料合成有機物,寫出合成路線圖_________________。
(合成路線常用的表示方法為:)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHH++CH3COO-,下列敘述不正確的是
A.醋酸溶液中離子濃度的關(guān)系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀釋,溶液中c(OH-)減小
C.醋酸溶液中加入少量CH3COONa固體,平衡逆向移動
D.常溫下,pH=2的醋酸溶液與pH=12的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH<7
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(I)有下列幾組物質(zhì)或原子:①612C和614C②H③Na2O2④P⑤N⑥H2⑦O2和O3⑧燒堿、純堿及苛性鈉。選擇適當(dāng)?shù)男蛱柣卮鹩嘘P(guān)問題:
(1)屬于第二周期ⅤA族的元素是_____________;
(2)含有非極性鍵的離子化合物是_____________;
(3)互為同位素的是_____________;
(4)原子半徑最小的原子形成的分子是_____________;
(5)屬于同素異形體的是_____________。
(II)用合理的化學(xué)用語回答下列問題
(1)甲烷分子的電子式:_____________;
(2)乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式:_____________;
(3)甲烷和氯氣光照生成一氯甲烷方程式:_____________;
(4)苯和液溴在鐵屑催化下反應(yīng)生成溴苯方程式:_____________;
(5)乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉方程式:_____________。
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