【題目】能源是人類共同關(guān)注的重要問題。頁巖氣是從頁巖層中開采出來的一種非常重要的天然氣資源,頁巖氣的主要成分是甲烷,是公認(rèn)的潔凈能源。

1)頁巖氣不僅能用作燃料,還可用于生產(chǎn)合成氣(COH2)。CH4H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1

已知:①CH4、H2、CO的燃燒熱(H)分別為-a kJmol-1-b kJmol-1、-c kJmol-1

H2O(l)=H2O(g);H=+d kJmol-1

H1=____(用含字母a、b、c、d的代數(shù)式表示)kJmol-1

2)用合成氣生成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2,在10L恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比12充入COH2,測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,200℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間的變化如表所示:

t/min

0

1

3

5

n(H2)/mol

8.0

5.4

4.0

4.0

①△H2____(“>”“<”“ = ”)0。

②下列說法正確的是____(填標(biāo)號(hào))。

a.溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大

b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,CO的轉(zhuǎn)化率提高

c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度

d.圖中壓強(qiáng)p1<p2

03min內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)=____mol L-1·min-1

200℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,保持溫度不變,則化學(xué)平衡___(正向、逆向”)移動(dòng)。

【答案】-a+3b+c–d < cd (或0.067 6.25 正向

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律作答。

2)①溫度對(duì)平衡的影響因素為溫度升高,化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng),如果正向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會(huì)升高;
a.平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,當(dāng)平衡正向移動(dòng)時(shí)平衡常數(shù)增大;
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,壓強(qiáng)增大,但不影響反應(yīng)物和生成物的濃度,平衡不移動(dòng);
c.反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在進(jìn)行的過程中,達(dá)到平衡前氣體總物質(zhì)的量在不斷變化;
d.在恒溫恒容的條件下,增大壓強(qiáng),平衡向氣體總物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng);
③先根據(jù)圖表計(jì)算在03min內(nèi)CH3OH的變化濃度,再利用公式v=計(jì)算03min內(nèi)v(CH3OH);
④結(jié)合平衡狀態(tài)和平衡常數(shù)的公式計(jì)算,向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2mol CO2mol H22mol CH3OH,保持溫度不變,根據(jù)此時(shí)濃度計(jì)算濃度商Qc,再比較QcK的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)方向。

(1)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= a kJmol1,

H2(g)+O2(g)=H2O(l) H= b kJmol1

CO(g)+O2(g)=CO2(g) H= c kJmol1,

H2O(l)=H2O(g) H= +d kJmol1

根據(jù)蓋斯定律,×3+④可知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g),則△H1=(a+3b+cd) kJmol1,

(2)①由圖示可知在恒壓條件下,隨著溫度的升高CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)H2<0;

a. 反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,a項(xiàng)錯(cuò)誤;

b. 達(dá)平衡后再充入稀有氣體,壓強(qiáng)增大,但平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變,b項(xiàng)錯(cuò)誤;

c. 反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在進(jìn)行的過程中,達(dá)到平衡前氣體總物質(zhì)的量在不斷變化,當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí),說明混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)達(dá)到平衡,即反應(yīng)達(dá)到最大限度,c項(xiàng)正確;

d. 由圖示可知,在恒溫恒容的條件下,增大壓強(qiáng),平衡向正方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,即圖中壓強(qiáng)p1<p2,d項(xiàng)正確;

故答案為:cd;

③由圖表可知,3min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始濃度(mol/L) 0.4 0.8 0

變化濃度(mol/L) 0.2 0.4 0.2

平衡濃度(mol/L) 0.2 0.4 0.2

03min內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)= =(或0.067 molL1min1

④由③計(jì)算的平衡狀態(tài)可知,200℃時(shí)平衡常數(shù)K==6.25;向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,此時(shí)各物質(zhì)的濃度為c(CO)=0.4mol/L,c(H2)=0.6mol/L,c(CH3OH)=0.4mol/L,保持溫度不變,則化學(xué)平衡不變,此時(shí)Qc=K,則此時(shí)平衡向正向移動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】3.2g CH3OH(l)完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出72.576 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式正確的是

A.CH3OH(l)O2(g)===CO2(g)2H2O(l) ΔH - 72.576 kJ·mol1

B.CH3OH(l)O2(g)===CO2(g)2H2O(g) ΔH - 72.576 kJ·mol1

C.2CH3OH(l)3O2(g)===2CO2(g)4H2O(l) ΔH - 1451.52 kJ·mol1

D.CH3OH(l)O2(g)===CO2(g)2H2O(l) ΔH + 725.76 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有pH=2的醋酸溶液甲和pH=2的鹽酸乙,請(qǐng)根據(jù)下列操作回答問題:

1)取10mL的甲溶液,加入等體積的水,醋酸的電離平衡___移動(dòng)(向左向右”);另取10 mL的甲溶液,加入少量無水醋酸鈉固體(假設(shè)加入固體前后,溶液體積保持不變),待固體溶解后,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的比值將___(增大、減小無法確定”)

2)相同條件下,取等體積的甲、乙兩溶液,各稀釋100倍。稀釋后的溶液,其pH大小關(guān)系為:pH()___pH()(大于、小于等于)

3)各取25 mL的甲、乙兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液中和至pH=7,則消耗的NaOH溶液的體積大小關(guān)系為:V()___V()(大于小于等于”)。

4)取25mL的甲溶液,加入等體積pH=12NaOH溶液,反應(yīng)后溶液中c(Na+)、c(CH3COO-)的大小關(guān)系為:c(Na+)____c(CH3COO-)(大于、小于等于”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A(C3H6)是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚合物C的合成路線(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示。

已知:RCNRCOOH

完成下列填空:

1A的名稱是__,A一定條件下與水加成,可以得到兩種有機(jī)物,這兩種有機(jī)物是__(填同系物同分異構(gòu)體同素異形體)。

2C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__,D→E的反應(yīng)類型為__

3E→F的化學(xué)方程式為__。

4B含有的官能團(tuán)的名稱是__(寫名稱)。B的同分異構(gòu)很多,其中相同化學(xué)環(huán)境的氫原子有三種、比例為611且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是__(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,任寫一種)。

5)結(jié)合題給信息,以乙烯、HBr為起始原料制備丙酸,設(shè)計(jì)合成路線(其他試劑任選)。__

合成路線流程圖示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種固定煙氣中CO2的工藝流程如下:

(1) “反應(yīng)Ⅰ”中,CO2與過量氨水反應(yīng)的離子方程式為________

(2) “反應(yīng)Ⅰ”中,提高煙氣中CO2去除率的可行措施有________(填字母)

a. 采用高溫     b. 加快煙氣流速      c. 增大氨水濃度

(3) 若測(cè)得濾液中c(CO32-)102 mol·L1,則Ca2是否沉淀完全?________(”)。[c(Ca2)<105 mol·L1時(shí)視為沉淀完全;Ksp(CaCO3)4.96×109]

(4) “反應(yīng)Ⅱ”中,溶液的pH和導(dǎo)電能力變化如圖1所示,導(dǎo)電能力初始時(shí)快速降低,后來逐漸上升的原因是____________________________________________。

(5) CaCO3可用于調(diào)節(jié)廢水的pH,以除去其中的Fe3。溶液pH對(duì)除鐵效率影響如圖2所示。

①除鐵時(shí)應(yīng)控制溶液的pH________(填字母)。

a. 0.51.5       b. 1.52.5       c. 2.53.5

除鐵時(shí)pH稍大會(huì)生成Fe(OH)3膠體,顯著降低除鐵效率,其原因是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù),則關(guān)于熱化學(xué)方程式C2H2(g)+ O2(g) 2CO2(g)+H2O(l) ;ΔH=1 300 kJ·mol1的說法中,正確的是(  )

A.當(dāng)5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),該反應(yīng)放出1 300 kJ的能量

B.當(dāng)1NA個(gè)水分子生成且為液體時(shí),吸收1 300 kJ的能量

C.當(dāng)2NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí),放出1 300 kJ的能量

D.當(dāng)8NA個(gè)碳氧共用電子對(duì)生成時(shí),放出1 300 kJ的能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物X是一種黃酮類化合物的中間體,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)化合物X的說法正確的是(  )

A.分子中所有碳原子共平面

B.分子中存在1個(gè)手性碳原子

C.化合物X不能使酸性KMnO4溶液褪色

D.1 mol化合物X最多可與12 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

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【題目】C、Si、GeSn是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題:

1Si的原子核外價(jià)電子排布圖為___________________________

2)金剛石的結(jié)構(gòu)是正四面體則其中的碳原子雜化方式是_______________

3)按要求指出下列氧化物的空間構(gòu)型、成鍵方式或性質(zhì)

CO2分子的空間構(gòu)型及碳氧之間的成鍵方式____________________________

CO可以和很多金屬形成配合物,如Ni(CO)4NiCO之間的鍵型為__________;

③乙烯的分子是C2H4,是根據(jù)其結(jié)構(gòu)推斷是_________分子(填 “極性”或“非極性”)

4)碳氧鍵的紅外伸縮振動(dòng)頻率與鍵的強(qiáng)度成正比,已知Ni(CO)4中碳氧鍵的伸縮振動(dòng)頻率為2060cm1,CO分子中碳氧鍵的伸縮振動(dòng)頻率為2143cm1,則Ni(CO)4中碳氧鍵的強(qiáng)度比CO分子中碳氧鍵的強(qiáng)度__________(填字母)

A.強(qiáng) B. C.相等 D.無法判斷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:2C(s)O2(g)===2CO(g) ΔH=-Q1kJ·mol1;

C(s)O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2kJ·mol1;

S(s)O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q3kJ·mol1。

CO與鎳反應(yīng)會(huì)造成鎳催化劑中毒,為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO2CO氧化,二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (  )

A. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(2Q12Q2Q3) kJ·mol1

B. S(s)2CO(g)===SO2(g)2C(s) ΔH(Q1Q3) kJ·mol1

C. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(Q12Q2Q3) kJ·mol1

D. SO2(g)2CO(g)===S(s)2CO2(g) ΔH(2Q1Q22Q3) kJ·mol1

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