【題目】人類過多地使用化石燃料,造成了二氧化碳的大量排放,致使地球氣溫上升。二氧化碳是溫室氣體,也是一種重要的資源,如以CO2為基本原料可合成甲醇。回答下列問題:
(1)已知下列熱化學方程式:
ⅰ.
ⅱ.
則ⅲ. ________
(2)Deluzarche等人在吸附有氫氣的催化劑上通入CO2發(fā)生反應,該過程的反應機理如下:
其中涉及非極性鍵變化的過程是______(填上圖中的數(shù)字序號),寫出上述過程中總反應的化學方程式:_____。
(3)一定條件下,向某密閉容器中按照投料,發(fā)生反應ⅲ,反應達到平衡時,容器中甲醇的體積分數(shù)與壓強、溫度的關系如下圖所示:
由上圖可知,反應物的轉(zhuǎn)化率與壓強的關系是:壓強增大,CO2的轉(zhuǎn)化率________(填“減小”“不變”或“增大”),溫度為265℃時的平衡常數(shù)Kp=________(Kp為用分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×體積分數(shù))(保留小數(shù)點后四位)。
(4)將一定量的、混合氣體通入某密閉容器中,在催化劑作用下生成,不同壓強下,平衡時混合氣體中的體積分數(shù)隨溫度的變化如圖所示。
則A、B、C三點的平衡常數(shù)由大到小的順序為____(用、、表示),E點變?yōu)?/span>D點的措施是____。
(5)以特殊的納米材料為電極,一定濃度的硫酸作為電解質(zhì)溶液,為原料通過電化學方法可制得甲醇,則生成甲醇的電極反應式為_____。
【答案】-49.6 ① 增大 0.0036 減小壓強
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律計算反應ⅲ的焓變;
(2)根據(jù)流程圖,氫氣、CO2在催化劑表面上反應生成CH3OH;
(3)根據(jù)b點,溫度為265℃、壓強為8MPa,甲醇的百分含量為10%,利用“三段式”計算平衡常數(shù);
(4)升高溫度,甲醇的體積分數(shù)減小,說明升高溫度平衡逆向移動;平衡常數(shù)只與溫度有關;
(5) 生成甲醇,碳元素化合價由+4降低為-2,CO2得電子發(fā)生還原反應生成甲醇;
(1)ⅰ.
ⅱ.
根據(jù)蓋斯定律ⅰ×+ⅱ×得 -49.6;
(2)根據(jù)流程圖,①是H-H鍵斷裂,涉及非極性鍵變化的是過程①;氫氣、CO2在催化劑表面上反應生成CH3OH,總反應的化學方程式是;
(3)根據(jù)圖示,壓強增大,CO2的轉(zhuǎn)化率增大;
根據(jù)b點,溫度為265℃、壓強為8MPa,甲醇的百分含量為10%;
,x=;則平衡時CO2的壓強為 、則平衡時H2的壓強為CH3OH的壓強為、則平衡時H2O的壓強為,溫度為265℃時的平衡常數(shù)Kp=0.0036 ;
(4)升高溫度,甲醇的體積分數(shù)減小,說明升高溫度平衡逆向移動,所以升高溫度K減小,所以>; 平衡常數(shù)只與溫度有關,所以=,故;減小壓強,平衡逆向移動,甲醇體積分數(shù)減小,所以E點變?yōu)?/span>D點的措施是減小壓強;
(5) 生成甲醇,碳元素化合價由+4降低為-2, 1molCO2得6mol電子生成1mol甲醇,生成甲醇的電極反應式是。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25 kJ·mol-1。某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在1 L體積不變的密閉容器中加入CH3OH,某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下表。下列說法中不正確的是( )
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/mol·L-1 | 0.08 | 1.6 | 1.6 |
A. 此時刻反應達到平衡狀態(tài)
B. 容器內(nèi)壓強不變時,說明反應達平衡狀態(tài)
C. 平衡時,再加入與起始等量的CH3OH,達新平衡后CH3OH轉(zhuǎn)化率不變
D. 平衡時,反應混合物的總能量降低40 kJ
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列三個化學反應的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關系分別如表所示:
化學反應 | 平衡常數(shù) | 溫度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1 | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2 | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3 | K3 | ? | ? |
下列說法正確的是
A.ΔH1<0,ΔH2>0
B.反應①②③的反應熱滿足關系:ΔH1-ΔH2=ΔH3
C.反應①②③的平衡常數(shù)滿足關系:K1·K2=K3
D.要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可采取降溫措施
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點。Deacon發(fā)明的直接氧化法將HCl氣體直接氧化成Cl2,方程式為:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-116kJ/mol。400℃時,將4molHCl和4molO2(g)氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中,回答下列問題:
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為___,K(300℃)___K(400℃)(填“<”,“=”或“>”)。
(2)若平衡時a(HCl)為80%,在相同條件下,密閉容器的體積縮小為1L,此反應達平衡時放出的熱量(Q)可能是___(填字母序號)kJ。
A.0<Q<58 B.92.8<Q<116 C.371.2<Q<464 D.116<Q<232
(3)在一定條件下,體系中HCl的平衡轉(zhuǎn)化率與L和X的關系如圖所示,L和X分別表示溫度或壓強。
i.X表示的物理量是___。
ii.判斷L1與L2的大小關系:L1___L2(填“<”,“=”或“>”)。
(4)若已知達平衡時,該容器內(nèi)混合氣體總壓強為P,混合氣體起始壓強為P0,反應物HCl的轉(zhuǎn)化率a(HCl)為___(請用P0、P來表示),有利于提高HCl平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___(填標號)。
A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓
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【題目】已知:。室溫下,向濃度為0.1mol·L-1的氨水中緩緩通入HCl,隨pOH的變化曲線如下圖所示。假設溶液體積沒有變化,下列推斷正確的是( )
A.NH3·H2O的電離常數(shù)的數(shù)量級為10-4
B.b點溶液中:
C.c點溶液中:
D.pOH=8的溶液中:
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【題目】依伐卡托(Ivacaftor)是一種新型藥物,其結(jié)構(gòu)簡式是,該藥物的一種合成路線如下:
已知:ⅰ.Et—為乙基;
ⅱ.。
回答下列問題:
(1)①的反應類型是________,該反應在該合成路線中的作用是________。
(2)反應②需要的試劑是________。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為________,其含有的官能團名稱為________。
(4)A的同分異構(gòu)體較多,其中X含有苯環(huán),能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,核磁共振氫譜中有4組峰,峰面積之比為9:6:6:1,則X的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(5)反應⑦的化學方程式為____________。
(6)設計由苯和乙烯為原料制備的合成路線:_______________(其他試劑任選)。
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【題目】烯烴復分解反應可形象地描述為交換舞伴(如圖所示):
烯烴復分解反應中的催化劑是金屬卡賓(如CH2=M),金屬卡賓與烯烴分子相遇后,兩對舞伴會暫時組合起來,手拉手跳起四人舞蹈。隨后它們“交換舞伴”,組合成兩個新分子,其中一個是新的烯烴分子,另一個是金屬原子和它的新舞伴。后者會繼續(xù)尋找下一個烯烴分子,再次“交換舞伴”。根據(jù)以上信息進行判斷,如果把C6H5CH2CH=CH2與CH2=M在一定條件下混合反應,下列產(chǎn)物不可能存在的是 ( )
A. C6H5CH2CH=M B. CH2=CH2
C. C6H5CH2CH2C6H5 D. C6H5CH2CH=CHCH2C6H5
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【題目】、均是鉻的重要化合物,回答下列問題:
(1)基態(tài)Cr原子的未成對電子數(shù)為________________。
(2)的結(jié)構(gòu)如圖所示。
①下列有關的說法正確的是__________(填標號)。
A.含離子鍵、σ鍵 B.含離子鍵、σ鍵和π鍵
C.氧原子與中心原子間形成配位鍵 D.鉻顯+10價
②已知電子親和能(E)是基態(tài)的氣態(tài)原子得到電子變?yōu)闅鈶B(tài)陰離子所放出的能量,。氧的第一電子親和能E1為__________kJ/mol;△H2>0,其原因是_____________________________________。
(3)雷氏鹽的化學式為。
①H、C、N、O四種元素的電負性由大到小的順序為__________________。
②其陽離子的中心原子的雜化方式為_________________,配體之一NH3分子的立體構(gòu)型為______。
③與配體NCSˉ互為等電子體的陰離子有等,分子有_____________________(寫1種);畫出的結(jié)構(gòu)式:_____________________________。
(4)的晶體密度為,晶體結(jié)構(gòu)(如下圖)為六棱柱,底邊邊長為,高為,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則a2c=_______________(列出計算式)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】右下表為元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W為短周期元素,W元素的核電荷數(shù)為X元素的2倍。下列說法正確的是( )
A. X、W、Z元素的原子半徑及它們的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性均依次遞增
B. Y、Z、W元素在自然界中均不能以游離態(tài)存在,它們的最高價氧化物的水化物的酸性依次遞增
C. YX2晶體熔化、液態(tài)WX3氣化均需克服分子間作用力
D. 根據(jù)元素周期律,可以推測T元素的單質(zhì)具有半導體特性,T2X3具有氧化性和還原性
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