【題目】運用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
①CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
則CO(g)+2H2 (g)CH3OH(g) ΔH=________ kJ·mol-1。
(2)下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是________(填寫序號)。
a. 使用高效催化劑 b. 降低反應(yīng)溫度
c. 增大體系壓強 d. 不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
(3)在一定壓強下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______;
③100℃時,達到平衡后,保持壓強P1不變的情況下,再向容器中通入CO、H2和CH3OH各0.5a mol,則平衡_______ (填“向右”、“向左”或“不”移動)。
④在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)在容積均為1L的密閉容器(a、b、c、d、e)中,分別充入1molCO和2molH2等量混合氣體,在不同的溫度下(溫度分別為T1、T2、T3、T4、T5),經(jīng)相同的時間,在t時刻,測得容器甲醇的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。在T1- T2及T4- T5兩個溫度區(qū)間,容器內(nèi)甲醇的體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢如圖所示,其原因是_______。
【答案】 -90.1 a、c 小于 向右 增大 T1-T2尚未達到平衡,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快,相同時間內(nèi)生成甲醇越多,T4-T5已經(jīng)達到平衡狀態(tài),溫度升高,平衡逆向移動,甲醇體積分?jǐn)?shù)減小
【解析】(1)已知:
①CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJmol-1;
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJmol-1;
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJmol-1;
由蓋斯定律可知,②+③×2-①得到CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
△H=-283.0kJ/mol-285.8kJ/mol×2+764.5kJ/mol=-90.1kJ/mol;
(2)溫度越高、壓強越大,使用催化劑都可使反應(yīng)速率增大,降低溫度反應(yīng)速率減慢,從體系中分離出甲醇,相當(dāng)于減少濃度,反應(yīng)速率減慢,答案選ac;
(3)①由圖1可知,溫度相同時,在壓強為P2時平衡時CO的轉(zhuǎn)化率高,由反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知壓強越大,越有利于平衡向正反應(yīng)進行,故壓強P1<P2;②由于平衡常數(shù)與壓強沒有關(guān)系,所以根據(jù)圖象可知,在100℃P1時,CO的轉(zhuǎn)化率是0.5,則
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
c初(mol/L) a/v 2a/v 0
△c(mol/L) a/2v a/v a/2v
c(mol/L) a/2v a/v a/2v
所以平衡常數(shù)K= c(CH3OH)/[c( CO)×c2 (H2)]=(V/a)2;③在其它條件不變的情況下,向容器中通入CO、H2和CH3OH各0.5amol,等效為amolCO和1.5amol氫氣,二者的比值大于1/2,因此相當(dāng)于增大CO的濃度,平衡向正反應(yīng)移動;④在其它條件不變的情況下,再增加a molCO與2amolH2,等效為增大壓強,平衡向正反應(yīng)移動,CO轉(zhuǎn)化率增大;
(4)反應(yīng)進行到t時刻時,a、b沒有達到平衡狀態(tài),c、d、e達到平衡狀態(tài),故T1- T2區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,所以甲醇的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度的升高而提高。T4-T5區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以甲醇的體積分?jǐn)?shù)減少。
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【題目】某無色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,則該溶液中含有的離子( )
A.一定含有SO42- B.一定含有CO32-
C.一定含有Ag+ D.可能是SO42-,也可能是Ag+
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【題目】下列關(guān)于乙烯和乙烷比較的說法中,不正確的是( )。
A.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2,乙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH3
B.乙烯分子中所有原子處于同一平面上,乙烷分子則為立體結(jié)構(gòu),原子不都在同一平面上
C.乙烯分子中含有碳碳雙鍵,乙烷分子中含有碳碳單鍵,雙鍵不如單鍵穩(wěn)定,導(dǎo)致乙烯的性質(zhì)比乙烷活潑
D.乙烯分子中因含有不飽和鍵,導(dǎo)致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
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【題目】用兩根石墨電極分別插入盛有氯化銅溶液的U形管中,接通電源,則關(guān)于與電源正極相連的電極描述正確的是( )
A. 陽極,有Cl2放出B. 陰極,有H2放出
C. 陽極,有O2放出D. 陰極,有Cu覆蓋
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【題目】下列反應(yīng)中,屬于加成反應(yīng)的是
A. 乙烯使酸性KMnO4溶液褪色
B. 將苯滴入溴水中,振蕩后水層接近無色
C. 乙烯使溴水褪色
D. 甲烷與氯氣混合,光照一段時間后黃綠色變淺
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【題目】(1)已知葡萄糖完全氧化放出的熱量為2804KJ·mol—1,當(dāng)氧化生成1g水時放出________;液態(tài)的植物油經(jīng)過________可以生成硬化油,天然油脂大多由_________________組成,油脂在________條件下水解發(fā)生皂化反應(yīng),酸敗的油脂往往具有__________;壞血病是缺乏________________所引起的,鐵是________________的主要組成成分,對維持人體所有細(xì)胞正常的生理功能是十分必要的。
(2)維生素按不同的溶解性可分為_________________和水溶性維生素兩大類,其中水溶性維生素包括__________和__________族。
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【題目】共價鍵、離子鍵和范德華力是粒子之間的三種作用力。下列晶體①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金剛石、⑤NaCl、⑥白磷中,含有以上其中兩種作用力的是( )
A.①②③B.①③⑥C.②④⑥D.①②③⑥
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【題目】將0.1 mol·L-1的下列物質(zhì)的水溶液,從常溫加熱到90 ℃,溶液的pH幾乎不變的是(不考慮水的蒸發(fā))( )
A. 氯化鈉 B. 氫氧化鉀 C. 硫酸 D. 硫酸銨
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