題目列表(包括答案和解析)
(14分)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號)__________
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 | B.混合氣體的密度不變 |
C.混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變 | D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化 |
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 | B.混合氣體的密度不變 |
C.混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變 | D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化 |
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
目前,“低碳經(jīng)濟”備受關(guān)注,CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為:__ ___
(2)—定條件下,將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個密閉容器中,發(fā)生(1)中反應(yīng):其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器 | 容積/L | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[ | 達到平衡所需時間/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
投料比[n(H2)/ n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
(1)寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式???????????????????? 。
已知:? ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)??? ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g)??????????? ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)???? ????? ΔH=-171kJ·mol-1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖:
①在其他條件不變時,請在上圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分數(shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。
②某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖所示,關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是??? ? ??? ?? ;
A. P3>P2,T3>T2???????? B. P1>P3,T1>T3??? C. P2>P4,T4>T2???????? D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是 ????? ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
(3)最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状肌<状伎芍谱魅剂想姵,寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負極反應(yīng)式__?????????????????????????? ?? 。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變?yōu)?/span>1,此時可觀察到的現(xiàn)象是????????????????????? ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入?????? (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為??? g。
“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視。所以“低碳經(jīng)濟”正成為科學(xué)家研究的主要課題。
(1)寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式 。
已知: ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171kJ·mol-1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的變化曲線如下左圖:
①在其他條件不變時,請在上圖中畫出平衡時CH3OCH3的體積分數(shù)隨投料比[n(H2) / n(CO2)]變化的曲線圖。
②某溫度下,將2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分數(shù)變化情況如圖所示,關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是 ;
A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
③在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入二氧化碳和氫 氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是 ;
A. 正反應(yīng)速率先增大后減小
B. 逆反應(yīng)速率先增大后減小
C. 化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
D. 反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度減小
F. 氫氣的轉(zhuǎn)化率減小
(3)最近科學(xué)家再次提出“綠色化學(xué)”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状肌<状伎芍谱魅剂想姵,寫出以稀硫酸為電解質(zhì)甲醇燃料電池負極反應(yīng)式__ 。以此燃料電池作為外接電源按圖所示電解硫酸銅溶液,如果起始時盛有1000mL pH=5的硫酸銅溶液(25℃,CuSO4足量),一段時間后溶液的pH變?yōu)?,此時可觀察到的現(xiàn)象是 ;若要使溶液恢復(fù)到起始濃度(溫度不變,忽略溶液體積的變化),可向溶液中加入 (填物質(zhì)名稱),其質(zhì)量約為 g。
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