【題目】(1)利用CO、H2制造CH3OCH3有三個(gè)途徑:
CO(g)+H2(g)═CH3OH(g) △H1=-91kJmol-1 平衡常數(shù)K1
2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O △H2=-24kJmol-1 平衡常數(shù)K2
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H3=-41kJmol-1 平衡常數(shù)K3
新工藝的總反應(yīng)式為3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)則該反應(yīng)的△H=_____,化學(xué)平衡常數(shù)為K=__(用K1、K2、K3的代數(shù)式表示);
(2)一定條件下氣體A與氣體B反應(yīng)生成氣體C,反應(yīng)過程中反應(yīng)物與生成物的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖.此反應(yīng)在達(dá)到平衡時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為__;
(3)研究減少有毒氣體的排放對(duì)改善環(huán)境消除霧霾有十分重要的意義。利用I2O5消除CO污染的反應(yīng)為:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) △H。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入4molCO,測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t變化曲線如圖。
請(qǐng)回答:
①該反應(yīng)屬于__反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱“);
②從反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v(CO)=___,b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kb=__;
③下列說法不正確的是____(填字母序號(hào))。
a.容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
b.兩種溫度下,c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng)相等
c.增大d點(diǎn)的體系壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率不變
d.b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):Kb<Kd
【答案】-247kJmol-1 K12K2K3 75% 放熱 1.2molL-1min-1 1024 bd
【解析】
(1)結(jié)合三個(gè)方程式利用蓋斯定律分析解答;
(2)根據(jù)轉(zhuǎn)化了的濃度與起始濃度之比可求得A的轉(zhuǎn)化率;
(3)①由圖象可知:d點(diǎn)所在曲線反應(yīng)速率快,溫度高,但CO2的體積分?jǐn)?shù)小,結(jié)合溫度對(duì)平衡的影響分析判斷;②根據(jù)起始量和a點(diǎn)時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)(即物質(zhì)量分?jǐn)?shù)),利用三段式計(jì)算從反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v(CO);根據(jù)b點(diǎn)時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2求出CO和CO2的平衡濃度進(jìn)而求出b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kb;③根據(jù)化學(xué)平衡的特征結(jié)合溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響分析判斷。
(1)①CO(g)+H2(g)═CH3OH(g)△H1=-91kJmol-1平衡常數(shù)K2;②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O△H2=-24kJmol-1平衡常數(shù)K2;③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJmol-1平衡常數(shù)K3;
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①×2+②+③,可得到,3CO(g)+3H2(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=(-91kJmol-1)×2+(-24kJmol-1)+(-41kJmol-1)=-247kJmol-1,則K=K12K2K3,故答案為:-247kJmol-1;K12K2K3;
(2)根據(jù)轉(zhuǎn)化了的濃度與起始濃度之比可求得A的轉(zhuǎn)化率為×100%=75%,故答案為:75%;
(3)①5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s),由圖象可知:ad曲線反應(yīng)速率快,溫度高,但CO2的體積分?jǐn)?shù)小,即升高溫度,平衡逆向移動(dòng),故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;
②)①設(shè)反應(yīng)5min內(nèi)轉(zhuǎn)化CO物質(zhì)的量為xmol,a點(diǎn)時(shí):
根據(jù)a點(diǎn)時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)==0.30,得x=1.2,則從反應(yīng)開始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v(CO)= ===1.2molL-1min-1;
設(shè)起始到平衡轉(zhuǎn)化CO物質(zhì)的量為ymol,b點(diǎn)時(shí):
根據(jù)b點(diǎn)時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)==0.80,得y=3.2,c(CO)=0.4molL-1,c(CO2)=1.6molL-1,b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kb===1024,故答案為:1.2molL-1min-1;1024;
③a.因?yàn)闂l件為恒容,而反應(yīng)前后氣體質(zhì)量發(fā)生變化,容器內(nèi)氣體密度為變量,所以容器內(nèi)氣體密度不變時(shí),表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;b.c點(diǎn)為交點(diǎn),氣體物質(zhì)的量分別相等,容器的體積相同,溫度不同,體系中混合氣體的壓強(qiáng)不等,故b錯(cuò)誤;c.該反應(yīng)前后氣體的體積不變,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,故c正確;d.b點(diǎn)比d點(diǎn)溫度低,生成物CO2體積分?jǐn)?shù)大,說明反應(yīng)進(jìn)行的程度大,則化學(xué)平衡常數(shù):Kb>Kd,故d錯(cuò)誤;故答案為:bd。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氨是一種重要的化工原料。
Ⅰ、某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出),進(jìn)行氨氣實(shí)驗(yàn)室制備且探究氨氣的還原性及產(chǎn)物的檢驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:黑色CuO變?yōu)榧t色;干燥管中無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色;同時(shí)生成一種無色無味無污染的氣體。
(1)請(qǐng)寫出大試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________。
(2)請(qǐng)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________________。
(3)該裝置存在明顯缺陷,請(qǐng)指出存在的問題______________________。
Ⅱ、哈伯因?yàn)閷⒌獨(dú)夂蜌錃庠谝欢l件下合成氨氣的成果面獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)將1molN2和3molH2充入一恒容的密閉容器中,使其在一定條件下達(dá)到平衡N2+3H22NH3,下列哪些狀態(tài)一定是達(dá)到平衡的狀態(tài)?(_____)
A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)
B.N2、H2、NH3的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)
C.混合氣體的密度不隨時(shí)間改變而改變的狀態(tài)
D.單位時(shí)間內(nèi)0.1molNH3分解的同時(shí),有0.05molN2生成的狀態(tài)
Ⅲ、下圖是一種電化學(xué)制備NH3的裝置,圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。
(1)H+經(jīng)質(zhì)子傳輸陶瓷由_____________流向_______________。(選填“a”或“b”)
(2)陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】阿魏酸在食品、醫(yī)藥等方面有著廣泛用途。一種合成阿魏酸的反應(yīng)可表示為
下列說法正確的是
A. 可用酸性溶液檢測(cè)上述反應(yīng)是否有阿魏酸生成
B. 香蘭素、阿魏酸均可與、溶液反應(yīng)
C. 通常條件下,香蘭素、阿魏酸都能發(fā)生取代、加成、消去反應(yīng)
D. 與香蘭素互為同分異構(gòu)體,分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的酚類化合物共有2種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在化學(xué)課上圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究,將適量的蔗糖放入燒杯中,加入幾滴水,攪拌均勻,然后加入濃硫酸,生成黑色物質(zhì)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)生成的黑色物質(zhì)(單質(zhì))是_____(填化學(xué)式)。
(2)這種黑色物質(zhì)繼續(xù)與濃硫酸作用會(huì)產(chǎn)生兩種氣體,其中一種氣體有刺激性氣味,是大氣的主要污染物之一,這種刺激性氣味的氣體成分是_______(填化學(xué)式),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(3)據(jù)蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明濃硫酸具有___________(填序號(hào))。
A.酸性 | B.吸水性 | C.脫水性 | D.強(qiáng)氧化性 |
(4)將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中,可以看到品紅溶液_______,說明這種氣體具有_______性;將(2)中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入水中可生成一種不穩(wěn)定、易分解的酸,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________。
(5)能否用澄清石灰水鑒別這兩種氣體?_______(填“能”或“不能”),若不能,請(qǐng)?zhí)顚憙煞N能鑒別的試劑____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A.25℃時(shí),測(cè)得0.1mol/L的一元堿MOH溶液pH=11,則MOH一定為弱堿
B.25℃時(shí),將pH=1的H2SO4溶液加水稀釋10倍,所得溶液的c(SO42-)為0.005mol/L
C.25℃時(shí),將的一元堿MOH溶液加水稀釋至pH=10,所得溶液c(OH-)=10-4mol/L
D.25℃時(shí),pH=12的一元堿MOH溶液與pH=2的鹽酸等體積混合,所得溶液pH≤7
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍,金屬元素Y原子核外無未成對(duì)電子, Z的單質(zhì)晶體是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料,W與X位于同一主族。下列說法不正確的是
A.W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸
B.X的簡單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比W的高
C.Y的第一電離能比同周期相鄰元素的大
D.1mol單質(zhì)Z中共價(jià)鍵的數(shù)目約為4×6.02×1023
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣中含有CO、NOx等污染物,減少汽車尾氣污染是重要研究課題。
(1)已知: N2(g) + O2(g)==2NO(g) △H=+ 180.5kJ·mol-1
2C(s)+ O2(g)== 2CO(g) △H= - 221.0kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g) △H= -393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+ 2NO(g)== N2(g)+ 2CO2(g) △H=_______kJ·mol-1
(2)某溫度下,為探究2CO(g)+ 2NO(g)N2(g)+ 2CO2(g)的反應(yīng)速率,用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的CO和NO濃度如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(CO)/10-4mol·L-1 | 36.0 | 30.5 | 28.5 | 27.5 | 27.0 | 27.0 |
c(NO)/10-4mol·L-1 | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
①前2s內(nèi),上述反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(NO)=_______;
②該溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________;
③對(duì)于上述反應(yīng),下列敘述正確的是________(填字母)。
A.反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行 B.當(dāng)2v正(CO)=v逆(N2)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.研究反應(yīng)的高效催化劑意義重大 D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO、NO的轉(zhuǎn)化率相等
(3)CO濃度分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化釔-氧化鈉,其中O2-可以在固體介質(zhì)NASICON中自由移動(dòng)。寫出多孔電極a的電極反應(yīng)式:_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】羰基硫(COS)在常溫常壓下為有臭雞蛋氣味的無色氣體,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和其他化工生產(chǎn)中,存在于煤、石油和天然氣中的羰基硫會(huì)腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境,更會(huì)危害人體健康,工業(yè)上處理羰基硫常見的方法有水解反應(yīng)和氫解反應(yīng)。
(1)已知羰基硫中所有原子最外層均達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為________________。
(2)①已知:H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)△H1=+6.2kJ·mol-1;
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H2=+41.2kJ·mol-1;
則COS水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2O(g)+COS(g)=H2S(g)+CO2(g),△H=___________kJ/mol.
②已知:COS水解反應(yīng)的機(jī)理如下,其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注。
a. 吸附:H2O→H2O*
b. 反應(yīng):COS+H2O*→CO2+H2S*
c. 脫附:H2S*→H2S
已知COS水解反應(yīng)的反應(yīng)速率由b決定,則a、b、c三步中活化能最大的是__________________。
(3)已知COS氫解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g) △H=+6.2kJ·mol-1,一定溫度下,向某恒容密閉容器中充入4molCOS(g)和6molH2(g)發(fā)生氫解反應(yīng),H2、COS的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示,
①H2的平衡轉(zhuǎn)化率為_________________,
②該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K為__________________,
③其他條件不變,20min時(shí),向該容器中充入2molH2和3molCO,此時(shí)v(正)______________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的命題中,錯(cuò)誤的項(xiàng)數(shù)有
①CH3COOH分子中碳原子的雜化類型有sp2和sp3兩種
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族,核外電子排布式為[Ar]4s24p2,屬于P區(qū)
③非極性分子往往具有高度對(duì)稱性,如BF3、H2O2、CO2這樣的分子
④冰中存在極性共價(jià)鍵和氫鍵兩種化學(xué)鍵的作用
⑤Cu(OH)2是一種藍(lán)色絮狀沉淀,既溶于硝酸、氨水,也能溶于硫酸氫鈉溶液中
⑥熔融態(tài)的HgCl2不導(dǎo)電,HgCl2稀溶液有弱的導(dǎo)電能力說明固態(tài)HgCl2是共價(jià)化合物,為非電解質(zhì)
⑦氨水中大部分NH3與H2O以氫鍵(用“...”表示)結(jié)合成NH3·H2O分子,根據(jù)氨水的性質(zhì)可知NH3.H2O的結(jié)構(gòu)式可記為:
A.4項(xiàng)B.5項(xiàng)C.6項(xiàng)D.7項(xiàng)
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