【題目】工業(yè)上利用CO2和H2反應(yīng)生成甲醇,也是減少CO2的一種方法。在容積為 1L 的恒溫密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ/mol,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示:
(1)達(dá)到平衡的時(shí)刻是_________min(填“3”或“10”)。在前10min內(nèi),用CO2濃度的變化表示的反應(yīng)速率υ(CO2)=_________mol/(L· min)。
(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________。
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 b.混合氣體中c(CO2)不變 c.υ(CH3OH)=υ(H2O) d.c(CH3OH)=c(H2O)
(3)達(dá)平衡后,H2的轉(zhuǎn)化率是_________。平衡常數(shù) K =_________(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。為了提高H2的轉(zhuǎn)化率,可采取_________(填“增大”或“減小”)CO2濃度的措施。
(4)工業(yè)上也可用 CO 和H2合成甲醇
已知:①CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H1=-283.0 kJ/mol
②H2(g) + O2(g) = H2O(g) △H2=-241.8 kJ/mol
③CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H3=-673kJ/mol
則反應(yīng)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g)△H=_________kJ/mol
(5)如圖是甲醇燃料電池原理示意圖,電池正極的電極反應(yīng)式為:_________。
【答案】10 0.075 ab 75% 5.3 增大 -93.6
【解析】
(1)達(dá)到平衡時(shí)是物質(zhì)的濃度保持不變而不是相等,故平衡的時(shí)刻是10min,在前10min內(nèi),用 CO2濃度的變化表示的反應(yīng)速率 υ(CO2)=,故答案為:10 0.075
(2) a.該反應(yīng)的正反應(yīng)氣體分子數(shù)減小,建立平衡過(guò)程中氣體分子物質(zhì)的量是變化的,在恒容容器中,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是變化的,故容器內(nèi)壓強(qiáng)不變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
b.混合氣體中c(CO2)不變是反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的特征;
c.υ(CH3OH)=υ(H2O) 沒有指明反應(yīng)速率的方向,不能說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
d.從正反應(yīng)開始建立平衡的過(guò)程中c(CH3OH)與c(H2O)始終相等,c(CH3OH)與c(H2O)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
故答案為:ab;
(3)通過(guò)化學(xué)平衡三段式進(jìn)行計(jì)算,可知:
H2的轉(zhuǎn)化率=;平衡常數(shù) ;增大一種反應(yīng)物的濃度,另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,故為了提高 H2 的轉(zhuǎn)化率,可采取增大CO2 濃度,故答案為:75% 5.3 增大;
(4) ①CO(g) + O2(g) = CO2(g) △H1=-283.0 kJ/mol
②H2(g) + O2(g) = H2O(g) △H2=-241.8 kJ/mol
③CH3OH(g) + O2(g) = CO2(g)+2H2O(g) △H3=-673 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將①+2×②-③即得到反應(yīng) CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) ,故答案為:-93.6;
(5)根據(jù)甲醇燃料電池原理示意圖,電解質(zhì)是NaOH溶液,故電池正極的電極反應(yīng)式為:,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Na2CO3和NaHCO3是中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),在生產(chǎn)生活中有重要的用途
(1)常溫下,0.1mol/L碳酸鈉溶液pH約為12。原因是_____(用離子方程式表示)。
(2)若在FeCl3溶液中加入碳酸氫鈉濃溶液,觀察到紅褐色沉淀和無(wú)色氣體,用離子方程式解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因________。
(3)工業(yè)回收鉛蓄電池中的鉛,常用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分PbSO4)獲得PbCO3,再經(jīng)過(guò)處理最終得到Pb。
①PbCO3的溶解度______PbSO4(填“大于”或“小于”)。
②用離子方程式解釋Na2CO3的作用________。
③用等體積、等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別處理PbSO4,Na2CO3溶液中的PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。原因是________。
(4)25℃時(shí),在10mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液,溶液的pH逐漸降低,此時(shí)溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示:
①請(qǐng)寫出OAB段的離子方程式________。
②當(dāng)pH=7時(shí),溶液中主要含有哪些離子________。(除H+和OH-外)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0
B.圖中X點(diǎn)所示條件下,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率
C.圖中Y點(diǎn)所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率
D.380℃下,c起始(O2)=5.0×104 mol·L1,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K<2000
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化碳減排和再利用技術(shù)是促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)環(huán)保的重要措施。
(1)將工業(yè)廢氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇,其原理是:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) △H=-53.7kJ/mol。308K時(shí),向2L密閉容器中通入0.04 mol CO2和0.08 mol H2,測(cè)得其壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)變化如圖1中曲線I所示。
①反應(yīng)開始至達(dá)平衡時(shí),υ(H2)=________;該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為______。
②若其他條件相同時(shí),只改變某一條件,曲線變化為II,則改變的條件是_____。
(2)還可以通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)CO2向CH3OH的轉(zhuǎn)化:
反應(yīng)I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H<0
反應(yīng)Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H<0
反應(yīng)I和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如圖2所示。
①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析可知,T1____T2(填“>”、“<”或“=”);T2時(shí),CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=_____。
②某科研小組采用反應(yīng)Ⅱ來(lái)合成甲醇,在450℃時(shí),研究了n(H2):n(CO)分別為2:1、3:1時(shí)CO轉(zhuǎn)化率的變化情況(如圖3),則圖中表示n(H2):n(CO)=3:1的變化曲線為______ (填“曲線a"或“曲線b”)。
(3)某同學(xué)將H2、CO2的混合氣體充入一個(gè)密閉容器中,控制其他條件不變,改變起始物中H2、CO2的物質(zhì)的量之比(用n表示)進(jìn)行反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示(圖中T表示溫度):
①若圖像中T1>T2,則Q______0
②比較a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物CO2的轉(zhuǎn)化率最高的是____________,n=______
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):aN(g)bM(g)+cP(g),M、N、P的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:
(1)反應(yīng)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比為a:b:c=______。
(2)1min到3min這段時(shí)刻,以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為:_____。
(3)下列敘述中能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。
A.反應(yīng)中當(dāng)M與N的物質(zhì)的量相等時(shí)
B.P的質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化
C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化而變化
D.單位時(shí)間內(nèi)每消耗amolN,同時(shí)消耗bmolM
E.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
F.M的物質(zhì)的量濃度保持不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng):在恒容容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)生成
②單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)生成
③用、、的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列說(shuō)法不正確的是
A.1mol該烴完全燃燒消耗O2 11molB.與氫氣完全加成后的產(chǎn)物中含2個(gè)甲基
C.1mol該烴完全加成消耗Br2 3molD.分子中一定共平面的碳原子有6個(gè)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】烷烴A只可能有三種一氯取代物B、C和D,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是如圖: ,B和D分別與強(qiáng)堿的醇溶液共熱,都只能得到有機(jī)化合物E。以上反應(yīng)及B的進(jìn)一步反應(yīng)如下所示。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_________。
(2)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。
(3)B轉(zhuǎn)化為F的反應(yīng)屬于____反應(yīng)(填反應(yīng)類型名稱)。
(4)B轉(zhuǎn)化為E的反應(yīng)屬于_____反應(yīng)(填反應(yīng)類型名稱)。
(5)寫出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式①B→F:________,②F→G:_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。
(1) 腐蝕過(guò)程中,負(fù)極是 (填圖中字母“a”或“b”或“c”);
(2) 環(huán)境中的Cl- 擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為 ;
(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為 L(標(biāo)況)。
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