【題目】目前工業(yè)上可用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇,有關(guān)反應(yīng)為:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=—49.0 kJ·mol-1,F(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。
(1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,氫氣的平衡濃度為C(H2)=_____________;
(2)若改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則平衡常數(shù)______________(填序號(hào))
a.可能不變 b.可能減小 c.可能增大 d.不變、減小、增大皆有可能
(3)能夠說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是__________(填字母序號(hào),下同)。
A.恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
B.恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
C.一定條件下,CO2、H2和CH3OH的濃度保持不變
D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗3molH2的同時(shí)生成1mol CH3OH
(4)在其他條件不變的情況下,將體系體積壓縮到原來(lái)的二分之一,下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是________。
a.氫氣的濃度減小 b.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也增大
c.甲醇的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大
(5)求此溫度(T)下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ________。若開(kāi)始時(shí)向該1L密閉容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH和1mol H2O(g),則反應(yīng)向________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行。
【答案】(1)0.75mol·L-1(2)ac(3)AC(4)bc(5)16/3正
【解析】
試題分析:(1)由圖可知,10min到達(dá)平衡,平衡時(shí)甲醇的濃度變化為0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O可知,氫氣的濃度變化等于甲醇的濃度變化量為0.75mol/L×3=2.25mol/L,故氫氣的平衡濃度為C(H2)=3mol/1L-2.25mol/L=0.75mol/L;
(2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),當(dāng)不改變溫度,使平衡向右移動(dòng)時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)不變,正反應(yīng)放熱,當(dāng)降低溫度使平衡向右移動(dòng)時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)減小,故答案為ac;
(3)A.氣體反應(yīng)物和氣體生成物的系數(shù)和不等,當(dāng)恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);故A正確;B.反應(yīng)體系均為氣態(tài),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)混合氣體的密度始終保持不變,不一定是平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.一定條件下,CO2、H2和CH3OH的濃度保持不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故C正確;D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗3molH2的同時(shí)生成1molCH3OH,均表示正反應(yīng)速率,無(wú)法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;答案為AC。
(4)在其他條件不變的情況下,將體系體積壓縮到原來(lái)的二分之一,此時(shí)各物質(zhì)的濃度瞬間增加一倍,平衡向正方向移動(dòng),反應(yīng)物的濃度會(huì)略有減小,生成物的濃度會(huì)繼續(xù)增大;a.氫氣的濃度增大,故a錯(cuò)誤;b.正、逆反應(yīng)速率均增大,故b正確; c.平衡正向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量增加,故c正確;d.平衡正向移動(dòng),n(H2)減小,n(CH3OH)增大,重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)減小,故d錯(cuò)誤;答案為bc。
(5)平衡時(shí)甲醇為0.75mol/L、二氧化碳為0.25mol/L,H2為0.75mol/L,水也為0.75mol/L;則平衡常數(shù)K==16/3,若開(kāi)始時(shí)向該1L密閉容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH和1mol H2O(g),此時(shí)Q==(1.5×1)/(1×23)=3/16<K,說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)且能導(dǎo)電的是( )
A. 銅 B. 熔融的硝酸鉀
C. 氫氧化鈉溶液 D. 氯化氫
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下面三個(gè)方法都可以用來(lái)制氯氣:
①4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
③KMnO4+HCl(濃)—KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),
根據(jù)以上三個(gè)反應(yīng),回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)反應(yīng)的②的離子方程式為_(kāi)_______________。
(2)反應(yīng)②中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為_(kāi)___________。
(3)請(qǐng)將反應(yīng)③配平:____KMnO4+____HCl(濃)=____KCl十____MnCl2+____Cl2↑+____H2O
(4)若要制得相同質(zhì)量的氯氣,①②③反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目之比為_(kāi)__________。
(5)已知反應(yīng)④:4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g),該反應(yīng)也能制得氯氣,則MnO2、O2、KMnO4三種物質(zhì)氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列基本實(shí)驗(yàn)操作中,不合理的是( )
A. 分液操作時(shí),分液漏斗下端管口尖端處緊靠燒杯內(nèi)壁
B. 可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣
C. 稀釋濃硫酸時(shí),可向盛有濃硫酸的燒杯中直接加蒸餾水
D. 試管可用酒精燈直接加熱,也可用水浴加熱
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有m g某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則:
(1)該氣體的物質(zhì)的量為________mol。
(2)該氣體所含原子總數(shù)為________個(gè)。
(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________L。
(4)該氣體溶于水后形成VL溶液,其溶液的物質(zhì)的量濃度為____________ mol/L。
(5)該氣體溶于1 L水中(不考慮反應(yīng)),其溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由CO2制備甲醇過(guò)程可能涉及反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-49.58 kJmol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+ H2(g) CO (g)+H2O(g) △H2
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2 H2(g) CH3OH(g) △H 3=-90.77 kJmol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅱ的△H2= ,反應(yīng)Ⅲ自發(fā)進(jìn)行條件是 (填“低溫”、“高溫”或“任何溫度”)。
(2)某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中,在合適的催化劑條件下發(fā)生了反應(yīng)I、Ⅱ、Ⅲ,不同溫度下體系達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率(a)及CH3OH的產(chǎn)率(b)變化如圖1所示。
①該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為再提高反應(yīng)速率同時(shí)提高甲醇的生成量,可采取的措施有 。
A改用高效催化劑 B升高溫度 C縮小容器體積 D分離出甲醇 E增加CO2的濃度
②據(jù)圖1,當(dāng)溫度高于260℃時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高繼續(xù)增加,而CH3OH的產(chǎn)率卻反而下降,請(qǐng)說(shuō)明理由 。
(3)已知:在2L恒容密閉容器中充入3mol H2和1.5mol CO2(一定條件下,僅考慮發(fā)生反應(yīng)Ⅰ),實(shí)驗(yàn)測(cè)得在不同溫度下,反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖2所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:在500K時(shí),反應(yīng)Ⅰ經(jīng)10min時(shí)達(dá)到平衡,假如其他條件不變,當(dāng)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行到3min時(shí),迅速將反應(yīng)溫度升至600K進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出3~10min內(nèi)容器中CH3OH濃度的后續(xù)變化總趨勢(shì)圖。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的分類正確的是( )
A.混合物:空氣、礦泉水、水銀
B.酸性氧化物:、CO2、SO2、CO
C.鹽:醋酸鈉、氯化銨、純堿
D.弱電解質(zhì):CH3COOH,H2O,NH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知某樣品含有碳酸鈉及少量的硫酸鈉和氯化鈉,某學(xué)生為了檢驗(yàn)其中的陰離子,按照右圖程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所加試劑均過(guò)量。(可供選擇的試劑有:稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液)
(1)請(qǐng)將所加試劑及有關(guān)結(jié)論的化學(xué)式填寫(xiě)在相應(yīng)的空格中。
① ② ③
④ ⑤ ⑥
(2)寫(xiě)出加入試劑①反應(yīng)的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)氮、碳及其化合物的研究具有重要意義。
(1)用肼(N2H4)為燃料,四氧化二氮做氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H1K1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)2H2O(g)△H2K2
則2N2H4(g)+ N2O4(g)=3N2(g)+ 4H2O(g) △H= (用△H1、△H2表示),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K = (用K1、K2表示)
(2)汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng):NO+CO→N2+CO2(未配平),將NO和CO轉(zhuǎn)化為和N2和CO2,實(shí)現(xiàn)除污,每生成1molN2還原劑失去電子數(shù)為 。
(3) 大氣污染物氮氧化物可以用活性炭還原法處理。某研究小組向某2L的密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2 (g)。在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間(t)測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)如下
t(min) n(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 2.00 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.96 | 0.96 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.72 | 0.72 |
0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)= ;T1℃時(shí),該反應(yīng)的平均常數(shù)K= 。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母編號(hào))。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.恒溫時(shí),充入一定量的氦氣 d.加入適量的催化劑
(4)氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是2mol·L-1的KOH溶液,電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O,放電時(shí),該電池正極的電極反應(yīng)式為 。
(5)不能作為判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (填字母序號(hào))。
A.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
B.v正(N2)=2v逆(NO)
C.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
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