(共14分)甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示：

化學反應
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）反應②是      （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）某溫度下反應①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率（a）與體系總壓強(P)的關(guān)系如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)            K(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）判斷反應③△H      0； △S      0（填“>”“=”或“<”）
在500℃、2L的密閉容器中，進行反應③，測得某時刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質(zhì)的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol，此時v(正)      v(逆)（填“>”“=”或“<”）
（4）一定溫度下，在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②，已知c(CO)與反應時間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                  。

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下， 
將0.2 mol/L的乙酸與0.1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，則混合溶液中離子濃度由大到小的順序為                                         

(共14分)
（1）吸熱（1分）
（2）=（1分）
（3）< 、<（各2分）；>（2分）
（4）加入催化劑（2分）；
將容器的體積快速壓縮至2L（2分，只寫出加壓或縮小容器體積得1分）
（5） c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)（2分）

解析試題分析：（1）對于反應②，溫度升高，平衡常數(shù)增大，說明升高溫度對正反應有利，所以該反應是吸熱反應；
（2）平衡常數(shù)是溫度常數(shù)，只隨溫度變化，所以A、B點的溫度相同，平衡常數(shù)也相同，K(A)=K(B)
（3）反應③=反應①+反應②，所以K3=K1·K2，500℃K3=2.5,800℃ K3=0.375，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說明溫度升高對逆反應有利，正向是放熱反應，所以△H<0，由化學方程式的系數(shù)可知，反應物中氣體的總系數(shù)是4，生成物的總系數(shù)是2，所以△S<0；
（4）t0時刻曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅱ時，CO的濃度未變，到達平衡的時間縮短，說明反應速率加快，平衡不移動，所以改變的條件是加入催化劑；曲線Ⅰ變?yōu)榍�Ⅲ時，CO的濃度由2.0mol/L增大到3.0mol/L，濃度增大1.5倍，說明容器的體積由原來的3L迅速縮小1.5倍，變?yōu)?L，達平衡時CO的濃度是4.5mol/L,所以改變的條件只能是將容器的體積快速壓縮至2L;
（5）0.2 mol/L的乙酸與0.1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合，醋酸與氫氧化鋇恰好完全反應，生成醋酸鋇溶液，盡管醋酸根離子水解，但醋酸根離子濃度仍大于鋇離子濃度，水解使溶液顯堿性，所以離子濃度的大小關(guān)系是c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)。
考點：考查化學熱效應的判斷，化學平衡常數(shù)的應用，圖像的分析，溶液的離子濃度的比較

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：單選題

已知反應A＋B＝C＋D的能量變化如圖所示，下列說法正確的是(    )

A．該反應為吸熱反應
B．A物質(zhì)能量一定低于C物質(zhì)能量
C．該反應只有在加熱條件下才能進行
D．反應物的總能量高于生成物的總能量

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料。
（1）在25 ℃、101 kPa時，8 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是445．15 kJ，則CH4燃燒的熱化學方程式是                                          。
（2）已知：C(s) + O2(g)  CO2(g)  ΔH＝－437．3 kJ?mol－1
H2(g) + 1/2  O2(g)  H2O(g) ΔH＝－285．8 kJ?mol－1
CO(g) + 1/2  O2(g)  CO2(g) ΔH＝－283．0 kJ?mol－1
則煤的氣化主要反應的熱化學方程式是：C(s) + H2O(g)  CO(g) + H2(g)  ΔH＝     kJ?mol－1。如果該反應ΔS＝＋133．7 J·K－1·mol－1 該反應在常溫（25 ℃）下能否自發(fā)進行？（△G=△H-T△S）                                                  (填“能”或“不能”，并寫出判斷依據(jù))．
（3）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。

化學鍵
H-H
N-H
N≡N
鍵能/kJ·mol-1
436
391
945
已知反應N2+3H2 2NH3   △H="a" kJ·mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值為                    。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（16分）污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題。某化學研究小組利用軟錳礦（主要成分為MnO2，另含有少量頭鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物）作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2（反應條件已略去）。

請回答下列問題：
（1）上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了____（選填下列字母編號）。
A．廢棄物的綜合利用   B．白色污染的減少   C．酸雨的減少
（2）用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是_____。
（3）已知：25℃、101kpa時，Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)  △H＝－520kJ/mol
S(s)＋O2(g)＝SO2(g)  △H＝－297kJ/mol
Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnSO4(s)  △H＝－1065kJ/mol
SO2與MnO2反應生成無水MnSO4的熱化學方程式是________________。
（4）MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應式是
_  _。
（5）MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應式是______。
（6）假設脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應。按照圖示流程，將a m3（標準狀況）含SO2的體積分數(shù)為b%的尾氣通入礦漿，若SO2的脫除率為89.6%，最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg，則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時，所引入的錳元素相當于MnO2___________kg。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（15分）氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
（1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。有關(guān)化學反應的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為        。
    
（2）CO對合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO，其反應原理為：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當處理后又可再生，恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是 。
（填寫選項編號）
A．高溫、高壓    B．高溫、低壓   C．低溫、低壓    D．低溫、高壓
（3）用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)  △H＜0
某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2，該反應進行到40 s時達到平衡，此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應平衡常數(shù)K的值為_________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內(nèi)的反應進程中的NH3濃度變化。若反應延續(xù)至70s，保持其它條件不變情況下，請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。

（4）將尿素施入土壤后，大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)（25℃）如下表：

弱電解質(zhì)
H2CO3
NH3·H2O
電離平衡常數(shù)
Ka1＝4.30×10-7   Ka2＝5.61×10-11
1.77×10-5
現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液，
①你認為該溶液呈        性（填“酸”、“中”、“堿”），原因是                        。
②就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式，你認為其中正確的是                。
A．c (NH4+)＞c (CO32-)＞c (HCO3-)＞c (NH3·H2O)
B．c(NH4+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C．c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)＝0.1 mol·L-1
D．c (NH4+)+ c (NH3·H2O)＝2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（14分）二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）都是高效清潔能源。工業(yè)上利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成甲醇和二甲醚�；卮鹣铝袉栴}：
（1）制備二甲醚最后一步反應由Al2O3催化甲醇脫水合成，反應方程式為                      。
（2）已知：CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃燒熱是282.8 kJ·mol-1；H2的燃燒熱是285.8 kJ·mol-1寫出表示CH3OH (g) 燃燒熱的熱化學反應方程式                                。
（3）二甲醚直接燃料電池比甲醇直接燃料電池更高效，等質(zhì)量的二甲醚和甲醇完全放電轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是          。用二甲醚直接燃料電池電解足量飽和食鹽水，當消耗9.2g二甲醚時理論上陰極產(chǎn)生的氣體的體積為        L。（標況下）
（4）在合成中伴有水煤氣交換反應：CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)，等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)加入密閉容器中反應，平衡時測得結(jié)果如下表。

溫度
260℃
     280℃
295℃
   310℃
CO轉(zhuǎn)化率
    89%
     80%
    75%
    60%
①請解釋CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系                                        。
②列式計算280℃時平衡常數(shù)                          。
③若平衡體系中，測得H2的壓強占總壓的30%，要使體系中CO轉(zhuǎn)化率達到70%，應該使溫度             （填“升高”、“降低”、“不變”）

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

丙烷在燃燒時能放出大量的熱，它也是液化石油氣的主要成分，作為能源應用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知：
①2C3H8(g)＋7O2(g) =6CO(g)＋8H2O(g)  △H =－2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g)             △H =－566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g)                     △H ="+" 44.0 kJ/mol
（1）寫出C3H8燃燒時燃燒熱的熱化學方程式                     。
（2）C3H8在不足量的氧氣里燃燒，生成CO、CO2、H2O(g)，將所有的產(chǎn)物通入一個體積固定的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下可逆反應：CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)該反應的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
保持溫度為800℃，在甲、乙兩個恒容密閉容器中，起始時按照下表數(shù)據(jù)進行投料，充分反應直至達到平衡。
 
H2O
CO
CO2
H2
甲 （質(zhì)量/g）
1.8
8.4
a
1
乙 （質(zhì)量/g）
1.8
2.8
0
0
①起始時，要使甲容器中反應向正反應方向進行，則a的取值范圍是        ；達到平衡時，乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②下圖表示上述甲容器中反應在t1時刻達到平衡，在t2時刻因改變某一個條件而發(fā)生變化的情況。則t2時刻改變的條件可能是    、   （答兩個要點即可）。
 
（3）CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序為　　          　　　；
② 已知25℃時，H2CO3的電離平衡常數(shù)K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L，當Na2CO3溶液的pH為11時，溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =         。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) -c(H+) =                      [用含c(HCO3－)、c(H2CO3)的符號表示]。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(1)已知下列兩個熱化學方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為             。
(2)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)  ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)="2CO(g)" ΔH＝－221 kJ·mol－1
寫出TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式：            。
(3)科學家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時要放出              kJ能量。

（4）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應為：2H2+O2＝2H2O，電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時是將     能轉(zhuǎn)化為     能。其電極反應式分別為：負極                ，正極                   。

查看答案和解析>>

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

為了防止或減少機動車尾氣和燃煤產(chǎn)生的煙氣對空氣的污染，人們采取了很多措施。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) △H＜0，
若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是        （填代號）。
（下圖中υ正、K、n、w分別表示正反應速率、平衡常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分數(shù)）

（2）機動車尾氣和煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。已知：
CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol      ①
2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－56.9 kJ/mol       ②
H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol       ③
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式：                 。
（3）用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染。如圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過催化劑，通過測量逸出氣體中氮氧化物含量，從而可確定煙氣脫氮率，反應原理為：NO(g) +NO2(g)+2NH3(g)2N2(g) + 3H2O(g)。

①該反應的△H     0（填“＞”、“＝”或 “＜”）。
②對于氣體反應，用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)（記作KP），
則上述反應的KP＝                       。
（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料電池，其原理見圖，石墨I為電池的       極。  該電池在使用過程中石墨I電極上生成氧化物Y，其電極反應為            。

（5）硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物（NO和NO2）可用尿素〔CO(NH2)2〕溶液除去。反應生成對大氣無污染的氣體。1 mol尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物（假設NO、NO2體積比為1︰1）的質(zhì)量為          g。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案