【題目】氫氣和二氧化碳在一定條件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
I、在恒溫條件下,分別將2 molCO2和6 mol H2充入一個固定容積為1L的密閉容器中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體混合物中n(H2)、n(CH3OH)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表;
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(CH3OH)/mol | 0 | 0.50 | 0.80 | 0.90 | 0.99 | 1.00 | 1.00 |
(1)前10min中利用CO2表示的反應(yīng)速率為____________。
(2)該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________。
(3)該溫度下,若向同容積的另一容器中投入的:CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1,則此時v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ、在密閉容器中充入1molCO2和3 mol H2,測得混合氣體中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖A所示:
試回答下列問題:
(1)該反應(yīng)是______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)氫氣在Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率_________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)氫氣在W點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率;
(3)解釋0—T0內(nèi),甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢:_______________。
(4)圖B表示氫氣轉(zhuǎn)化率α(H2)與投料比的關(guān)系,請在圖B中畫出兩條變化曲線并標(biāo)出曲線對應(yīng)的條件,兩條曲線對應(yīng)的條件分別為:一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是1.01×105Pa;另一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是3.03×105Pa(其它條件相同)________。
【答案】0.08mol·L—1·min—1 < 放熱 小于 溫度低于T0時,反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,使甲醇的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大
【解析】
(1)前10min中n(CH3OH)=0.80mol,則參加反應(yīng)的CO2也為0.80mol,利用v(CO2)==0.08mol·L-1·min-1;答案為:0.08mol·L-1·min-1;
(2) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始量 2mol 6mol 0 0
變化量 1mol 3mol 1mol 1mol
平衡量 1mol 3mol 1mol 1mol
該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)K==;答案為:;
(3)該溫度下,若向同容積的另一容器中投入的:CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度分別為2 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1,Q=>,所以平衡逆向移動,v正<v逆;
Ⅱ、(1)最高點(diǎn)及之后的所有點(diǎn),都是該溫度下的平衡點(diǎn)。從最高點(diǎn)之后進(jìn)行分析,溫度升高,甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,說明平衡逆向移動,該反應(yīng)是放熱反應(yīng);答案為:放熱;
(2)因?yàn)樽罡唿c(diǎn)之前的所有點(diǎn)都是未平衡點(diǎn),所以氫氣在Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率小于氫氣在W點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率;答案為:小于;
(3)0~T0內(nèi),甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢,從圖中便可看出,即溫度低于T0時,反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,使甲醇的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大;答案為:溫度低于T0時,反應(yīng)未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,使甲醇的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大;
(4)一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是1.01×105Pa;另一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是3.03×105Pa(其它條件相同)。畫線時,注意兩點(diǎn),一是曲線的變化趨勢,大,相當(dāng)于增大H2的體積,雖然平衡正向移動,但H2的轉(zhuǎn)化率減。欢相同時,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,H2的轉(zhuǎn)化率大,所以壓強(qiáng)是3.03×105Pa的曲線在壓強(qiáng)是1.01×105Pa曲線的上方。故坐標(biāo)圖象為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),△H<0。利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳。對該反應(yīng)的說法正確的是
A. 增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率,Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B. 縮小容器容積,平衡右移,△H減小
C. 反應(yīng)達(dá)到平衡后,充入CO再次達(dá)到平衡時,CO的體積分?jǐn)?shù)降低
D. 當(dāng)4v[Ni(CO)4]=v(CO)時或容器中混合氣體密度不變時,都可說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)并綜合利用的某些過程如圖:
(1)除去粗鹽中的微溶物質(zhì)CaSO4通常用Na2CO3處理,請用平衡移動原理解釋說明:____。
(2)人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。圖1表示電解飽和NaCl溶液的裝置,X、Y是石墨棒。實(shí)驗(yàn)開始時,在兩邊同時各滴入幾滴酚酞溶液,請回答以下問題:
檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_____。電解NaCl溶液的離子方程式是____。
(3)某同學(xué)設(shè)計一個燃料電池(如圖2所示),目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。根據(jù)要求回答相關(guān)問題:
①通入氫氣電極的反應(yīng)式為____。
②石墨電極為_____(填“陽極”或“陰極”),反應(yīng)一段時間后,在乙裝置中滴入酚酞溶液,_____區(qū)(填“鐵極”或“石墨極”)的溶液先變紅。
③如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中反應(yīng)一段時間,硫酸銅溶液濃度將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
④若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,有224mL氧氣參加反應(yīng),則乙裝置中鐵電極上生成的氣體在標(biāo)況下體積為_____L;丙裝置中陰極析出銅的質(zhì)量為_____g。(銅的摩爾質(zhì)量為64)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組欲制備摩爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]并探究其分解產(chǎn)物。查到如下信息:
摩爾鹽可由FeSO4溶液與(NH4)2SO4溶液混合制備;該物質(zhì)能溶于水、不溶于乙醇,在空氣中能逐漸被氧化;100℃開始分解,且分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。
I.制備摩爾鹽
(1)向新制的FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體,加熱,實(shí)驗(yàn)過程中最好采用___________加熱方式。
(2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶使摩爾鹽結(jié)晶析出,晶體過濾后用_____________洗滌。
(3)該小組用滴定法測產(chǎn)品純度,F(xiàn)稱取a g該產(chǎn)品于錐形瓶中,加蒸餾水溶解,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時,消耗KMnO4溶液20.00 mL,則該產(chǎn)品的純度為____________。
II.探究摩爾鹽受熱分解的產(chǎn)物
(4)驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣,并探究殘留固體成分。
①所選用裝置的正確連接順序?yàn)?/span>___________。(可選部分儀器,填裝置的字母序號)
②A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末,設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明A中殘留固體僅為Fe2O3,而不含FeO或Fe3O4______________________。
(5)探究分解產(chǎn)物中的硫氧化物,按A-D-B-F的順序連接裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①D裝置中試劑的作用是____________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)過程中,僅B中有沉淀生成,其他實(shí)驗(yàn)證明摩爾鹽受熱分解除上述產(chǎn)物外,還有N2生成。寫出摩爾鹽受熱分解的化學(xué)方程式__________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol Fe,充分反應(yīng)(已知NO3-被還原為NO),最終溶液體積為1L。下列說法正確的是
A. 所得溶液中c(NO3-)=2.75 mol·L-1
B. 所得溶液中c(Fe2+):c(Fe3+)=1:2
C. 反應(yīng)后生成NO的體積為33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
D. 所得溶液中的溶質(zhì)只有FeSO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酚醛樹脂是1907年世界上第一個合成的高分子材料。它是用酚類(如苯酚)與醛類(如甲醛)在酸或堿的催化下相互縮合而成的。如圖是實(shí)驗(yàn)室制取酚醛樹脂的裝置圖(該實(shí)驗(yàn)所用催化劑為濃鹽酸)。下列說法錯誤的是
A.裝置中玻璃導(dǎo)管的作用是冷凝回流
B.試管中發(fā)生的反應(yīng)是:
C.待制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出試管,冷卻至室溫,加入適溫乙醇,并加熱,沉淀溶解,說明酸性條件下制得的酚醛樹脂為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
D.實(shí)驗(yàn)完畢后,若試管用水不易洗滌,可以加入少量乙醇浸泡幾分鐘,然后洗凈
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用實(shí)驗(yàn)器材(規(guī)格和數(shù)量不限,省略夾持裝置),能夠完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的有幾項(xiàng)( )
實(shí)驗(yàn)器材 | 相應(yīng)實(shí)驗(yàn) | |
① | 量筒、溫度計、燒杯、碎紙條、蓋板 | 中和熱的測定 |
② | 燒杯、分液漏斗 | 用飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇 |
③ | 量筒、玻璃捧、燒杯、100mL容量瓶 | 用濃鹽酸配制100mL0.1molL-1的稀鹽酸溶液 |
④ | 燒杯、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶 | 用H2SO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度的NaOH溶液 |
⑤ | 蒸餾燒瓶、酒精燈、溫度計、直形冷凝管、錐形瓶、牛角管、石棉網(wǎng) | 分離甲醇和甘油的混合物 |
⑥ | 坩堝、酒精燈、玻璃棒、泥三角、三腳架 | 從食鹽水中得到NaCl晶體 |
A.2項(xiàng)B.3項(xiàng)C.4項(xiàng)D.5項(xiàng)
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【題目】苯甲酸乙酯是重要的精細(xì)化工試劑,常用于配制水果型食用香精。實(shí)驗(yàn)室制備流程如下:
試劑相關(guān)性質(zhì)如下表:
苯甲酸 | 乙醇 | 苯甲酸乙酯 | |
常溫性狀 | 白色針狀晶體 | 無色液體 | 無色透明液體 |
沸點(diǎn)/℃ | 249.0 | 78.0 | 212.6 |
相對分子量 | 122 | 46 | 150 |
溶解性 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑 | 與水任意比互溶 | 難溶于冷水,微溶于熱水,易溶于乙醇和乙醚 |
回答下列問題:
(1)為提高原料苯甲酸的純度,可采用的純化方法為_________。
(2)步驟①的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去),將一小團(tuán)棉花放入儀器B中靠近活塞孔處,將吸水劑(無水硫酸銅的乙醇飽和溶液)放入儀器B中,在儀器C中加入 12.2 g純化后的苯甲酸晶體,30 mL無水乙醇(約0.5 mol)和3 mL濃硫酸,加入沸石,加熱至微沸,回流反應(yīng)1.5~2 h。儀器A的作用是_________;儀器C中反應(yīng)液應(yīng)采用_________方式加熱。
(3)隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)體系中水分不斷被有效分離,儀器B中吸水劑的現(xiàn)象為_________。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,對C中混合液進(jìn)行分離提純,操作I是_________;操作II所用的玻璃儀器除了燒杯外還有_________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后,步驟③中將反應(yīng)液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外,還有_____;加入試劑X為_____(填寫化學(xué)式)。
(6)最終得到產(chǎn)物純品12.0 g,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為_________ %(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、Q、R皆為前20號元素,其原子半徑與主要化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤是
A. Q位于第三周期IA族
B. X、Y、Z三種元素組成的化合物可能是鹽或堿
C. 簡單離子半徑:M->Q+>R2+
D. Z與M的最高價氧化物對應(yīng)水化物均為強(qiáng)酸
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