【題目】羰基硫(COS)與氫氣或與水在催化劑作用下的反應(yīng)如下:

Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol;

Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。

回答下列問題:

(1)兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均不大,其原因是:________________。

(2)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H=_______

(3)羰基硫、氫氣、水蒸氣共混體系初始投料比不變,提高羰基硫與水蒸氣反應(yīng)的選擇性的關(guān)鍵因素是______。

(4)在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ設(shè)起始充入的n(H2)n(COS)=m,相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得COS轉(zhuǎn)化率與m和溫度(T)的關(guān)系如圖所示:

m1______m2(、。

②溫度高于T0COS轉(zhuǎn)化率減小的可能原因?yàn)椋?/span>i有副應(yīng)發(fā)生;ii______;iii______。

(5)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ.COS(g)H2O(g)投料比分別為1311,反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時(shí),COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示:

M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)______Q點(diǎn)、

N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合氣中COS(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為______

M點(diǎn)和Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為______。

【答案】兩個(gè)反應(yīng)均為放熱較少的反應(yīng) -18kJ/mol 選擇高效的催化劑 催化劑活性最低 平衡逆向進(jìn)行 < 20% 11

【解析】

(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式方向可知,兩個(gè)反應(yīng)均放熱量少的反應(yīng),即反應(yīng)物和生成物的能量差小,因此熱力學(xué)趨勢(shì);

(2) Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol;

Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。

蓋斯定律計(jì)算Ⅱ-Ⅰ得到:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H

(3)提高羰基硫與水蒸氣反應(yīng)的選擇性的關(guān)鍵因素是高效催化劑;

(4)①在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ.設(shè)起始充入的n(H2)n(COS)=m,m越大說明氫氣量越多,兩種反應(yīng)物增加一種會(huì)提高另一種的轉(zhuǎn)化率;

②溫度高于T0,COS轉(zhuǎn)化率減小是因?yàn)闇囟壬,催化劑活性減弱,反應(yīng)減慢,平衡逆向進(jìn)行,COS的轉(zhuǎn)化率減。

(5)①反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度變化,升溫平衡逆向進(jìn)行;

N點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%COS(g)H2O(g)投料比11,結(jié)合三行計(jì)算列式計(jì)算N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合氣中COS(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);

M點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%,COS(g)H2O(g)投料比13,N點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%,COS(g)H2O(g)投料比11,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變計(jì)算。

(1)Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol

Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。

兩個(gè)反應(yīng)放出的熱量較少,因此兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均不大;

(2)Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol;

Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/mol。

根據(jù)蓋斯定律計(jì)算ⅡⅠ得到:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H=-18kJ/mol

(3)羰基硫、氫氣、水蒸氣共混體系初始投料比不變,提高羰基硫與水蒸氣反應(yīng)的選擇性的關(guān)鍵因素是:選擇高效的催化劑;

(4)①在充有催化劑的恒壓密閉容器中只進(jìn)行反應(yīng)COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol,設(shè)起始充入的n(H2)n(COS)=m,m越大氫氣的量越多,會(huì)提高COS的轉(zhuǎn)化率,則m1>m2;

②溫度高于T0,COS轉(zhuǎn)化率減小的可能原因?yàn)椋?/span>i有副應(yīng)發(fā)生;ii.催化劑活性最低;iii.平衡逆向進(jìn)行;

(5)在充有催化劑的恒壓密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) H2=-35kJ/molCOS(g)H2O(g)投料比分別為1311,反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時(shí),COS(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖,轉(zhuǎn)化率大的曲線aCOS(g)H2O(g)投料比13,曲線bCOS(g)H2O(g)與投料比11

①正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)減小,則M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)<Q點(diǎn)的平衡常數(shù);

N點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%COS(g)H2O(g)投料比11,

COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)

起始量(mol) 1 1 0 0

變化量(mol)0.6 0.6 0.6 0.6

平衡量(mol) 0.4 0.4 0.6 0.6

對(duì)應(yīng)的平衡混合氣中COS(g)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=20%;

M點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%,COS(g)H2O(g)投料比13,N點(diǎn)COS轉(zhuǎn)化率為60%,COS(g)H2O(g)投料比11,反應(yīng)物的總物質(zhì)的量相同時(shí),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,則M點(diǎn)和Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為11

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】一定溫度下,在三個(gè)容積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物質(zhì)的量與反應(yīng)溫度如下表所示,反應(yīng)過程中甲、丙容器中CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示:

容器

溫度/℃

起始物質(zhì)的量/mol

NO (g)

CO (g)

T1

0.20

0.20

T1

0.30

0.30

T2

0.20

0.20

下列說法正確的是

A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B. 達(dá)到平衡時(shí),乙中CO2的體積分?jǐn)?shù)比甲中的小

C. T1℃時(shí),若起始時(shí)向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,則反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(正)<v(逆)

D. T2℃時(shí),若起始時(shí)向丙中充入0.06molN2和0.12 molCO2,則達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率大于40%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1mol N2O4氣體充入容積為10L的密閉容器中,回答下列問題:

(1)100 ℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0~60 s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)________________;反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K___________

(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),對(duì)于反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),改變某一條件后,下列說法中,一定能說明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是____________。

①氣體顏色加深

N2O4的體積分?jǐn)?shù)增加

③恒溫恒壓充入He

④單位時(shí)間內(nèi)消耗N2O4NO2的物質(zhì)的量之比等于1:2

(3)若起始時(shí)充入1molNO2氣體,建立如下平衡2NO2(g)N2O4(g),測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%,在溫度、體積不變時(shí),再充入1molNO2氣體,重新達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%,則a______b(填“>”、“<”“=”);若恒溫恒壓時(shí),充入1molNO2氣體,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2氣體,重新達(dá)到平衡時(shí),NO2的體積分?jǐn)?shù)_________(填不變”、“增大減小”)。

(4)如下圖a所示,連通的玻璃瓶中充入NO2氣體,建立如下平衡2NO2(g)N2O4(g),已知Fe3+對(duì)H2O2的分解具有催化作用,根據(jù)圖b、c中的信息,推測(cè)A瓶中氣體顏色比B瓶中的____________(填”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下向20mL含0.10mol·L-1Cr2+和0.10mol·L-1Fe2+的混合溶液中滴加0.10 mol·L -1NaOH溶液,金屬陽(yáng)離子濃度與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示。若溶液中金屬離子濃度小于10-5mol·L-1視為完全沉淀,則下列說法錯(cuò)誤的是

[Cr(OH)2的ksp為2×10-16,F(xiàn)e(OH)2的ksp為8×10-16]

A. 曲線A表示c(Fe2+)

B. 當(dāng)V(NaOH)=30mL時(shí),F(xiàn)e2+開始沉淀

C. 當(dāng)pH=7時(shí)溶液中Fe2+、Cr2+均完全沉淀

D. V(NaOH)>30mL時(shí),溶液中c(Fe2+)︰c(Cr2+) =4.0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】草酸晶體的組成可用H2C2O4·xH2O表示,為了測(cè)定x值,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

①稱取w g草酸晶體,配成100.00mL水溶液。

②量取25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi),加入適量稀硫酸。

③用濃度為a mol·L1的KMnO4溶液滴定到滴入最后一滴KMnO4半分鐘后不再褪色為止。

所發(fā)生反應(yīng):KMnO4+H2C2O4+H2SO4——K2SO4+CO2↑+MnSO4+H2O(未配平)。

試回答:

(1)實(shí)驗(yàn)中不需要的儀器有_____(填序號(hào)),還缺少的儀器有_____。

a.托盤天平(帶砝碼,鑷子);b.滴定管;c.100 mL量筒;d.滴定管夾;e.燒杯;f.漏斗;g.錐形瓶;h.玻璃棒;i.藥匙;f鐵架臺(tái)。

(2)實(shí)驗(yàn)中,標(biāo)準(zhǔn)液KMnO4溶液應(yīng)裝在_________式滴定管中。

(3)誤差討論:

①若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管刻度,則由此測(cè)得的x值會(huì)_____(填“偏大”“偏小”或“不變”,下同)。

②若滴定時(shí)所用的酸性KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小,則由此測(cè)得的x值會(huì)_____

(4)在滴定過程中若用a mol·L1的KMnO4溶液V mL,則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為_________mol·L1,由此可計(jì)算x值是_________。(用代數(shù)式表達(dá))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】近幾年地球發(fā)生地震災(zāi)害較多,搶救地震后被困在廢墟下的傷員,首要的措施是給傷員補(bǔ)充能量。下圖是醫(yī)院給傷員輸液時(shí)用的一瓶質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的葡萄糖(C6H12O6)注射液標(biāo)簽,請(qǐng)認(rèn)真觀察標(biāo)簽上所列的內(nèi)容后填寫:

1)葡萄糖的摩爾質(zhì)量為________

2)該溶液中含水________ g;

3)該溶液的物質(zhì)的量濃度為________ mol/L(精確到小數(shù)點(diǎn)后面兩位)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨甲環(huán)酸(G),別名止血環(huán)酸,是一種已被廣泛使用半個(gè)世紀(jì)的止血藥,它的一種合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑略):

回答下列問題:

(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。

(2)C的化學(xué)名稱是___________。

(3)②的反應(yīng)類型是___________。

(4)E中不含N原子的官能團(tuán)名稱為___________。

(5)氨甲環(huán)酸(G)的分子式為___________

(6)寫出滿足以下條件的所有E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:______________________。

a含苯環(huán) b.與硝化甘油具有相同官能團(tuán) c.核磁共振氫譜有三組峰

(7)寫出以為原料,制備醫(yī)藥中間體的合成路線:_______________________________________________________(無機(jī)試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】銅陽(yáng)極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)是有色金屬冶煉過程中重要的二次資源。其合理處理對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽(yáng)極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:

已知:分金液的主要成分為[AuCl4];分金渣的主要成分為AgCl;分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3,且存在[Ag(SO3)2]3=Ag++2SO32

(1)“分銅時(shí),單質(zhì)銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________,已知分銅時(shí)各元素的浸出率如下表所示。

分銅時(shí)加入足量的NaC1的主要作用為______________________。

(2)“分金時(shí),單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

(3)Na2SO3溶液中含硫微粒物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如圖所示。

沉銀時(shí),需加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=4,分析能夠析出AgC的原因?yàn)?/span>___________。調(diào)節(jié)溶液的pH不能過低,理由為___________。

(4)已知離子濃度≤105mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。已知: Ksp[Pb(OH)2]=2.5×1016Ksp[Sb(OH)3]=1041。浸取分銀渣可得到含0.025 mol/L Pb2+的溶液(含少量Sb3+雜質(zhì))。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調(diào)節(jié)PH的范圍為___________。(忽略溶液體積變化)

(5)工業(yè)上,用鎳為陽(yáng)極,電解0.1 mol/L NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得高純度的球形超細(xì)鎳粉。當(dāng)其他條件一定時(shí),NH4Cl的濃度對(duì)陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示:

為獲得髙純度的球形超細(xì)鎳粉,NH4Cl溶液的濃度最好控制為___________g/L,當(dāng)NH4Cl溶液的濃度大于15g/L時(shí),陰極有無色無味氣體生成,導(dǎo)致陰極電流效率降低,該氣體為___________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,用0.01molL-1的NaOH溶液滴定20mL同濃度的HCN溶液,滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是( 。

A. Ka(HCN)的數(shù)量級(jí)為10-8

B. 點(diǎn)①時(shí),向溶液中滴入幾滴1mol/L的HCN溶液,溶液中c(H+)/ c(HCN)的值增大

C. 點(diǎn)②時(shí),溶液中微粒濃度大小關(guān)系:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)

D. 在標(biāo)示的四種情況中,水的電離程度最大的是②

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