(1)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科學(xué)實(shí)驗(yàn)將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如右圖所示(實(shí)線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時H2的物質(zhì)的量是6mol。
①下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是__________,最小的是______________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
(12分)(1)①A、D ②升高溫度,增大壓強(qiáng)或者是增大CO2濃度(各2分)
(2)v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ)(2分);Ⅱ (2分)
解析試題分析:(1)①由圖1可知,0~1min內(nèi)氫氣的變化量為8mol-6mol=2mol;
B.1~3min內(nèi)氫氣的變化量為6mol-3mol=3mol,平均1min變化量為1.5mol;
C.3~8min內(nèi)氫氣的變化量為3mol-2mol=1mol,平均1min變化量為0.2mol;
D.8~11min達(dá)平衡狀態(tài),氫氣的物質(zhì)的量不再變化.
故1~3min速率增大,8~11min速率最小.
故答案為:A;D.
②對于可逆反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1,正反應(yīng)是體積減小的放熱反應(yīng).
由圖1可知,曲線Ⅰ最先到達(dá)平衡,平衡時氫氣的物質(zhì)的量增大,故改變條件應(yīng)增大反應(yīng)速率且平衡向逆反應(yīng)移動,可以采取的措施為:升高溫度.
曲線Ⅱ到達(dá)平衡的時間比原平衡短,平衡時氫氣的物質(zhì)的量減小,故改變條件應(yīng)增大反應(yīng)速率且平衡向正反應(yīng)移動,可以采取的措施為:增大壓強(qiáng)或者是增大CO2濃度.
故答案為:升高溫度;增大壓強(qiáng)或者是增大CO2濃度.
(2)由圖2可知,在0~30h內(nèi),甲烷的物質(zhì)的量變化量為△n(Ⅰ)<△n(Ⅱ)<△n(Ⅲ),故在0~30h內(nèi),CH4的平均生成速率v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);
由圖2可知反應(yīng)開始后的12小時內(nèi),在第Ⅱ種催化劑的作用下,收集的CH4最多.
故答案為:v(Ⅲ)>v(Ⅱ)>v(Ⅰ);Ⅱ.
考點(diǎn):物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線;反應(yīng)速率的定量表示方法
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
現(xiàn)有反應(yīng):mA(g)+ B(g)2C(g),達(dá)到平衡后,當(dāng)升高溫度時,A的轉(zhuǎn)化率變;當(dāng)減小壓強(qiáng)時,混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,則:
(1)該反應(yīng)的△H 0(填“>”或“<”),且m 1(填“>”“=”“<”)。
(2)若加入B(假設(shè)容器的體積不變),則A的轉(zhuǎn)化率 ,B的轉(zhuǎn)化率 。 (填“增大”“減小”或“不變”)
(3)若B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(假設(shè)容器的體積不變)時混合物顏色 ,而維持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入氖氣時,混合物顏色 (填“變深”“變淺”或“不變”)。
(4)一定溫度下,向1L密閉容器中加入1mol C(g)使其分解,氣體A的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示。則0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(C)= 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
有兩個密閉容器A和B,A容器中有一個移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等量的體積比為2:l的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如圖所示),在保持400℃的溫度下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3。填寫下列空白:
(1)SO2的轉(zhuǎn)化率α(A) α(B)。(填“<”、“>”或“=”)
(2)達(dá)到(1)所述平衡時,若向兩容器中通入少量的氬氣,A容器化學(xué)平衡 移動。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(3)達(dá)到(1)平衡后,向容器中充入等量的原反應(yīng)氣體,再次達(dá)到平衡后,B容器中SO3在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù) 。(填“增大”、“減小”或“不變”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
中國尿素合成塔(尿塔)使用壽命僅為歐美國家的1/4。為此北京鋼鐵研究 院對四川瀘天化尿塔腐蝕過程進(jìn)行研究,得出下列腐蝕機(jī)理:
(1)H2S來自合成尿素的天然氣。在380 K、體積為2 L的密閉容器中,存在如下反應(yīng):H2(g)+S(s)H2S(g) △H=+21.6kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時H2、S、H2S的物質(zhì)的量均為3 mol,則380 K時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為______;下列對該反應(yīng)分析正確的是______(填字母序號)。
(2)在反應(yīng)I中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為______。
(3)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)II是分別以Fe、FeS為電極,以水膜為電解質(zhì)溶液的電化學(xué)腐蝕,其 負(fù)
極為______;
已知:Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H1=-2.5akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-5akJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-6akJ·mol-1
則反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為_____
(4)已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性,該溶液中電荷守恒式為_____ ;反應(yīng)IY的反應(yīng)類型為______ ;該反應(yīng)______(填“能”或“不能”) 說明FeS溶解性強(qiáng)于FeS2O3
(5)瀘天化尿塔的最終腐蝕產(chǎn)物為______;為了有效防腐,北鋼建議瀘天化在生產(chǎn)中用 CuSO4溶液“脫硫(H2S)”,其中涉及的離子方程式為
__________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲醇是一種很好的燃料,工業(yè)上用CH4和H2O 為原料,通過反應(yīng)I和Ⅱ來制備甲醇。
⑴將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通人反應(yīng)室(容積為100L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……I。CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。
①已知100℃時達(dá)到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為 。
②圖中的P1_ P2(填“<”、“>”或“=”),100℃時平衡常數(shù)為 。
③該反應(yīng)的△H 0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)在一定條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0 ……Ⅱ
④若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充人He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.再充人lmol CO和3 mol H2
⑤為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。
A.下表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù): a=_ ;b=_ 。
實(shí)驗(yàn)編號 | T(℃) | n(CO)/n(H2) | P(Mpa) |
1 | 150 | 1/3 | 0.1 |
2 | a | 1/3 | 5 |
3 | 350 | b | 5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Cl2合成有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= ;若反應(yīng)容器的容積為2L,8min后達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應(yīng)速率為 mol/L? min。
(2)若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時,下列敘述正確的是 。
a.v (HCl)="2" v(Cl2)
b.4v正(HCl)= v逆(O2)
c.又加入1mol O2,達(dá)新平衡時,HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達(dá)新平衡時,v正(HCl)增大
(3)下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是 。
a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達(dá)新平衡前v逆始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應(yīng)方向移動
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時,平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鉛及其化合物工業(yè)生產(chǎn)及日常生活具有非常廣泛的用途。
(1)瓦紐科夫法熔煉鉛,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH=" b" kJ·mol-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=" c" kJ·mol-1
反應(yīng)3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol-1(用含a,b ,c的代數(shù)式表示)。
(2)還原法煉鉛,包含反應(yīng)PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO2(g) ΔH,該反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值與溫度的關(guān)系如下表
溫度 | 300 | 727 | 1227 |
lgK | 6.17 | 2.87 | 1.24 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)研究CO2與CH4的反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2,對減緩燃料危機(jī),減少溫室效應(yīng)具有重要的意義。
(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802kJ·mol-1
則CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1
(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。
?據(jù)圖可知,P1、P2、 P3、P4由大到小的順序 。
?在壓強(qiáng)為P4、1100℃的條件下,該反應(yīng)5min時達(dá)到平衡點(diǎn)X,則用CO表示該反應(yīng)的速率為 。該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為 !
(3)CO和H2在工業(yè)上還可以通過反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)來制取。
①在恒溫恒容下,如果從反應(yīng)物出發(fā)建立平衡,可認(rèn)定平衡已達(dá)到的是
A.體系壓強(qiáng)不再變化 | B.H2與CO的物質(zhì)的量之比為1 :1 |
C.混合氣體的密度保持不變 | D.氣體平均相對分子質(zhì)量為15,且保持不變 |
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