【題目】Ⅰ.工業(yè)上可用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡 常數(shù) | 溫度/℃[ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=________(用K1、K2表示)。500 ℃時測得反應(yīng)③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)—反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是_______________。當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是______________。
Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇,反應(yīng)原理為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定條件下,在容積為V L的密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2合成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示。
(1)p1________p2(填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(2)該甲醇合成反應(yīng)在A點的平衡常數(shù)K= (用a和V表示)。
(3)該反應(yīng)達到平衡時,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是CO________H2。(填“>”、“<”或“=”)
(4)下列措施中能夠同時滿足增大反應(yīng)速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)。
A.使用高效催化劑 B.降低反應(yīng)溫度
C.增大體系壓強 D.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
【答案】Ⅰ.(1)K1·K2,>;(2)加入催化劑;將容器的體積(快速)壓縮至2 L;Ⅱ.(1)<;甲醇的合成反應(yīng)是分子數(shù)減少的反應(yīng),相同溫度下,增大壓強CO的轉(zhuǎn)化率提高;(2);(3)=;(4)C。
【解析】
試題分析:I.(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的表達式,K1=c(CH3OH)/[c(CO)×c2(H2)],K2=c(CO)×c(H2O)/[c(H2)×c(CO2)],K3=c(H2O)×c(CH3OH)/[c3(H2)×c(CO2)],因此K3=K1×K2,代入數(shù)值,500℃K3=2.5×1.0=2.5,此時的濃度商,Qc=0.3×0.15/(0.83×0.1)≈0.88<2.5,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,即v正<v逆;(2)I變成II,反應(yīng)速率加快,但是達到平衡時CO的濃度相等,說明改變的條件只能加快反應(yīng)速率,但對平衡無影響,因此改變的是催化劑;I變?yōu)镮II,反應(yīng)速率加快,CO濃度增大,改變的條件:將容器的體積(快速)壓縮至2 L;II.(1)根據(jù)勒夏特列原理,等溫下,壓強越大,平衡向正反應(yīng)方向進行,CO的轉(zhuǎn)化率增大,即p1<p2;(2)達到平衡組分的濃度分別是c(CO)=(a-0.75a)/Vmol·L-1=0.25aVmol·L-1、c(H2)=(2a-2×0.75a)/Vmol·L-1=0.5a/Vmol·L-1、c(CH3OH)=0.75a/Vmol·L-1,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義,K=;(3)氫氣的轉(zhuǎn)化率為2×0.75a/2a×100%=75%,與CO的轉(zhuǎn)化率相等;(4)A、催化劑只能加快反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡無影響,故錯誤;B、降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率降低,故錯誤;C、增大壓強,化學(xué)反應(yīng)速率增大,根據(jù)勒夏特列原理,增大壓強,化學(xué)平衡向體積減小的方向移動,即正反應(yīng)方向移動,故正確;D、分離出CH3OH,雖然化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向進行,CO的轉(zhuǎn)化率增大,但化學(xué)反應(yīng)速率不增大,故錯誤。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯氣用于自來水的殺菌消毒,但在消毒時會產(chǎn)生一些負面影響,因此人們開始研究一些新型自來水消毒劑。某學(xué)習(xí)小組查閱資料發(fā)現(xiàn)NCl3可作為殺菌消毒劑,該小組利用下圖所示的裝置制備NCl3,并探究NCl3的漂白性。NCl3的相關(guān)性質(zhì)如下:
物理性質(zhì) | 制備原理 | 化學(xué)性質(zhì) |
黃色油狀液體,熔點為-40℃,沸點為71℃,不溶于冷水,易溶于有機溶劑,密度為1.65 g/mL | Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應(yīng) | 95℃爆炸,熱水中發(fā)生水解 |
回答下列問題:
(1)根據(jù)實驗?zāi)康,接口連接的順序為1— — —2—3 —6—7 — — 。
(2)C裝置中盛放的試劑為飽和食鹽水,E裝置中盛放的試劑為 。
(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,當B裝置蒸餾燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體后,關(guān)閉接口2處的活塞,控制水浴加熱的溫度為 。
(5)當F裝置的錐形瓶內(nèi)有較多黃色油狀液體出現(xiàn)時,用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙不褪色;若取該液體滴入50-60℃熱水中,片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上,試紙先變藍后褪色,結(jié)合反應(yīng)方程式解釋該現(xiàn)象: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如果發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)為116的元素,下列對它的敘述中正確的是 ( )
①位于第7周期
②非金屬元素
③最外電子層有6個電子
④沒有放射性
⑤屬于氧族元素
⑥屬于錒系元素
A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ①③⑥ D. ③④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A.除去乙醇中微量水用金屬鈉
B.溴苯中混有溴,加入水萃取
C.用酸性高錳酸鉀除去乙烷中的乙烯
D.除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸餾。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機物A由碳、氫、氧三種元素組成。現(xiàn)取2.3g A與2.8L氧氣(標準狀況)在密閉容器中燃燒,燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣(假設(shè)反應(yīng)物沒有剩余)。將反應(yīng)生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重2.7g,堿石灰增重2.2g.則該有機物的分子式為( )
A.C2H6 B.C2H6O C. C2H4O D.C3H6
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【題目】紅葡萄酒密封儲存時間越長,質(zhì)量越好,原因之一是儲存過程中生成了有香味的酯。在實驗室也可以用如下圖所示的裝置制取乙酸乙酯,請回答下列問題。
(1)乙醇分子官能團名稱是_______________。
(2)試管a中加入幾塊碎瓷片的目的是___________。
(3)試管a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ___________,反應(yīng)類型是_______。
(4)可用_________的方法把制得的乙酸乙酯分離出來。
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【題目】“暖冰”是韓國首爾大學(xué)科學(xué)家將水置于一個足夠強的電場中,在20℃時,水分子瞬間凝固形成的。某老師在課堂上做了一個如右圖所示的實驗,發(fā)現(xiàn)燒杯中溶液褪色。若將燒杯中的溶液換成含有少量KSCN的FeCl2溶液,則溶液呈血紅色。則下列說法中不正確的是( )
A.在電場作用下,水分子間更易形成氫鍵,因而可以制得“暖冰”
B.水凝固形成20~C時的“暖冰”所發(fā)生的變化是化學(xué)變化
C.該條件下H2燃燒生成了既具有氧化性又具有還原性的物質(zhì)
D.該條件下H2燃燒的產(chǎn)物中可能含有一定量的H2O2
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【題目】試回答下列各問題:
(1)如圖Ⅰ所示是1 mol NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________。
(2)化學(xué)反應(yīng)的能量變化與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。
①已知: H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol;
E(H—H)=436 kJ/mol,E(Cl—Cl)=247 kJ/mol,則E(H—Cl)=________。
②圖Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲生成氫化物時的ΔH數(shù)據(jù),根據(jù)ΔH數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素,試寫出硒化氫在標準狀況下,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
________________________________________________________________________。
(3)已知:Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25 kJ/mol ①
3Fe2O3(s)+CO(g) = 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47 kJ/mol ②
Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19 kJ/mol ③
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:_______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有一種合金當環(huán)境溫度遠小于其轉(zhuǎn)變溫度時,可以隨便改變它的形狀,當達到轉(zhuǎn)變溫度時,會恢復(fù)其原來面貌,具有這種效應(yīng)的合金為( )
A.超導(dǎo)金屬 B.形狀記憶金屬 C.儲氫金屬 D.光纖
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