【題目】冬季是霧霾天氣高發(fā)的季節(jié),其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。工業(yè)上在200℃和10MPa的條件下可用甲烷和氧氣通過銅制管道反應制得甲醇,已知一定條件下,CH4和CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol和628kJ/mol則2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=___。
(2)二甲醚也是清潔能源。用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0。
①某溫度下,將2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質的量分數(shù)變化情況如圖所示,關于溫度和壓強的關系判斷正確的是____。
A.P3>P2,T3>T2
B.P1>P3,T1>T3
C.P1>P4,T2>T3
D.P2>P4,T4>T2
②在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入一氧化碳和氫 氣,一定條件下反應達到平衡狀態(tài).當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是___。
A.氫氣的轉化率減小 B.逆反應速率先增大后減小
C.化學平衡常數(shù)K值增大 D.反應物的體積百分含量增大
(3)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
①200K、pPa時,在一個容積為2L的恒溫密閉容器中充入1.5molNO和2.0molCO,開始反應至2min時測得CO轉化率為30%,則用N2表示的平均反應速率為υ(N2)=___;反應達到平衡狀態(tài)時,測得二氧化碳為0.8mol,則平衡時的壓強為起始壓強的__倍(保留兩位小數(shù))。
②該反應在低溫下能自發(fā)進行,該反應的ΔH__0(填“>”、“<”)
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應,測得正反應的速率隨時間變化的曲線如圖所示(已知:t2-t1=t3-t2)則下列說法不正確的是__(填編號)
A.反應在c點未達到平衡狀態(tài)
B.反應速率a點小于b點
C.反應物濃度a點大于b點
D.NO的轉化率:t1~t2 > t2~t3
【答案】-312kJ/mol BC BD 0.075mol/(L·min) 0.89 < D
【解析】
(1)已知一定條件下,CH4和CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol和628kJ/mol,即①CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-784kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2=-628kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律:①×2-②×2可得,2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H= -312kJ/mol;
(2)①通過圖示可知,溫度越高二甲醚的質量分數(shù)越;正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,二甲醚的質量分數(shù)增大;
②A.增大反應物濃度,平衡正向移動,正反應速率先增大后減。
B.逆反應速率先增大后減小,說明平衡逆向移動;
C.化學平衡常數(shù)K值增大,說明平衡正向移動;
D.反應物的體積百分含量增大,說明平衡逆向移動;
(3)①根據(jù)CO轉化率計算消耗CO物質的量,根據(jù)v=計算v(CO),再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(N2);由題目信息可知,
利用三段式:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
起始(mol) 1.5mol 2.0mol 0 0
變化(mol) 0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.4mol
平衡(mol) 0.7mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol
根據(jù)物質的量之比=壓強之比可得,平衡時的壓強:起始壓強=平衡時的物質的量:初始物質的量;
②正反應為氣體物質的量減小的反應,為熵減反應,而△H-T△S<0反應自發(fā)進行;
③從t4時刻正反應速率不變,處于平衡狀態(tài),t4時刻前未到達平衡,反應向正反應進行,由②中可知為反應熱反應,絕熱條件下,隨反應進行溫度升高,溫度起主導作用,反應速率加快,而后濃度為主導因素,反應速率減低至平衡狀態(tài);
(1)已知一定條件下,CH4和CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol和628kJ/mol,即①CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-784kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H2=-628kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律:①×2-②×2可得,2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H= -312kJ/mol,
故答案為:-312kJ/mol;
(2)①2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0,正反應放熱,由圖示可知溫度越高二甲醚的質量分數(shù)越小,故溫度:T1>T2>T3>T4;正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,二甲醚的質量分數(shù)增大,故壓強P1>P2>P3>P4,
故答案為:BC;
②A.增大反應物濃度,平衡正向移動,正反應速率先增大后減小,不一定逆向移動,故A錯誤;
B.逆反應速率先增大后減小,說明平衡逆向移動,故B正確;
C.化學平衡常數(shù)K值增大,說明平衡正向移動,故C錯誤;
D.反應物的體積百分含量增大,說明平衡逆向移動,故D正確;
故答案選BD;
(3)①消耗CO物質的量為2.0mol×30%=0.6mol,v(CO)==0.15mol/(L·min),速率之比等于化學計量數(shù)之比,則v(N2)=v(CO)=×0.15mol/(L·min)=0.075 mol/(L·min);
利用三段式:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
起始(mol) 1.5mol 2.0mol 0 0
變化(mol) 0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.4mol
平衡(mol) 0.7mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol
根據(jù)物質的量之比=壓強之比可得,平衡時的壓強:起始壓強=平衡時的物質的量:初始物質的量== 0.89,則平衡時的壓強為起始壓強的0.89倍,
故答案為:0.075 mol/(L·min);0.89;
②正反應為氣體物質的量減小的反應,為熵減反應,△S<0,而△H-T△S<0反應自發(fā)進行,該反應在低溫下能自發(fā)進行,該反應的△H<0,
故答案為:<;
③從t4時刻正反應速率不變,處于平衡狀態(tài),t4時刻前未到達平衡,反應向正反應進行,由②中可知為反應熱反應,絕熱條件下,隨反應進行溫度升高,溫度起主導作用,反應速率加快,而后濃度為主導因素,反應速率減低至平衡狀態(tài);
A.反應在c點未達到平衡狀態(tài),故A正確;
B.由圖可知,反應速率a點小于b點,故B正確;
C.反應物濃度a點大于b點,故C正確;
D.NO的轉化率:t1~t2<t2~t3,故D錯誤,
故答案選D。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知反應X(g)+Y(g)R(g)+Q(g)的平衡常數(shù)與溫度的關系如表所示。830 ℃時,向一個2 L的密閉容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反應初始4 s內v(X)=0.005 mol/(L·s)。下列說法正確的是
溫度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
A. 4 s時容器內c(Y)=0.76 mol/L
B. 830 ℃達平衡時,X的轉化率為80%
C. 反應達平衡后,升高溫度,平衡正向移動
D. 1 200 ℃時反應R(g)+Q(g) X(g)+Y(g)的平衡常數(shù)K=0.4
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E 是五種原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。A、B、C是位于p區(qū)的同一周期的元素,C的價層電子排布為nsnnp2n,A與C原子核外的未成對電子數(shù)相等;DC2與BC2-為等電子體;E為過渡元素,其原子核外沒有未成對電子。請回答下列問題:
(1)E在周期表中的位置_____。
(2)與 E同區(qū)、同周期元素原子的價電子排布式是_____;C2-的電子排布圖________。
(3)A、B、C均可與氫元素形成氫化物,它們的最簡單氫化物穩(wěn)定性由強到弱的排列順序____ (填分子式)。
(4)A、B、C的最簡單氫化物中,鍵角由大到小的順序為_____(用分子式表示),其中 B的最簡單氫化物的 VSEPR模型名稱為_____,C的最簡單氫化物的分子立體構型名稱為________。
(5)A、C 兩種元素能形成化合物 AC2,該分子的結構式_____,中心原子的雜化軌道類型_________ ,根據(jù)電子云重疊方式的不同,分子里共價鍵的類型有________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于下圖的說法不正確的是( )
A.1 mol I2(s)與1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)時,需要吸收5 kJ的能量
B.2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)與1 mol H2(g)時,需要吸收12 kJ的能量
C.1 mol I2(s)變?yōu)?/span>1 mol I2(g)時需要吸收17 kJ的能量
D.I2(g)與H2(g)生成2HI(g)的反應是吸熱反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各溶液中,Na+物質的量濃度最大的是( 。
A. 4 L、0.5 mol·L-1NaCl溶液 B. 1 L、0.3 mol·L-1Na2SO4溶液
C. 5 L、0.4 mol·L-1NaOH溶液 D. 2 L、0.15 mol·L-1、Na3PO4溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖是部分短周期元素的單質及其化合物(或其溶液)的轉化關系。已知在常溫常壓下,A是固體,B、C、D、E是非金屬單質且都是氣體,C呈黃綠色;化合物F是淡黃色固體,化合物G的焰色反應為黃色,化合物Ⅰ和J通常狀況下呈氣態(tài);D和E反應生成一種刺激性氣味的氣體。
請回答下列問題:
(1)E和J的化學式分別是________和________。
(2)寫出F和CO2反應的化學方程式并用單線橋法表示電子轉移的情況:_________。
(3)將少量單質C通入盛有淀粉碘化鉀溶液的試管中,溶液變藍色,該反應的離子方程式為_________。
(4)標況下3.36 L氣體B與A完全反應,轉移電子的數(shù)目為________。
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【題目】關于一定條件下的化學平衡H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,下列說法正確的是( )
A.恒溫恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移
B.恒溫恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移
C.加壓,v(正),v(逆)不變,平衡不移動
D.升溫,v(正)減小,v(逆)增大,平衡左移
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【題目】一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)反應達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=__________,升高溫度,K值__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(2)在500℃,從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=______________。
(3)在其他條件不變的情況下,對處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2,下列有關該體系的說法正確的是__________(填字母序號)。
a.氫氣的濃度減小 b.正反應速率加快,逆反應速率也加快
c.甲醇的物質的量增加 d.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.標準狀況下,11.2LNO2完全溶于水,轉移電子數(shù)為0.5NA
B.20gD2O和HTO兩種水的組合中含有的中子數(shù)為10NA
C.一定溫度下,1molH2和足量碘蒸氣反應產(chǎn)生的H-I鍵數(shù)目為2NA
D.標準狀況下,22.4L的HF中含有的原子數(shù)目為2NA
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