【題目】新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,不僅有利于改善環(huán)境質(zhì)量,而且能充分開發(fā)“廢物”的潛在價值。
回答下列問題:
(1)用煙道氣與氫氣來合成甲醇涉及到如下幾個反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-91kJ·mol-1
②2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+566kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
④CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)H=__kJ·mol-1。
(2)在容積均為2L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
①800°C時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__。
②容器2中x=__,n=___。
③若800℃起始時,在2L恒容密閉容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,則此時v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)反應(yīng)(NH4)2CO3+H2O+CO22NH4HCO3OH可用于捕捉空氣中的CO2,為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體,在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復(fù)上述實驗,經(jīng)過相同時間測定CO2氣體的濃度,得到的曲線圖如圖:
①H__0(填“>”“<”或“=”)。T1~T2區(qū)間,c(CO2)變化的原因是___。
②已知常溫下NH3·H2O的電離常數(shù)K=1.8×10-5,碳酸的電離常數(shù)K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11,則恰好完全反應(yīng)時所得的NH4HCO3溶液中c(H+)__c(OH-)(填“>”“<”或“=”)。
③在圖中所示五種溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)最大的溫度是__。
【答案】-49.8 1 或66.7% = < T1~ T2區(qū)間,反應(yīng)未平衡,溫度上升反應(yīng)速率加快,相同時間內(nèi)捕捉的CO2越多,剩余的二氧化碳濃度就越小 < T1
【解析】
(1))已知①CO(g)+2H2 (g)═CH3OH(g)△H=-91kJmol-1
②2CO2 (g)═2CO(g)+O2(g)△H=+566.0 kJmol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJmol-1 .
由蓋斯定律可知,①+(②+③)得CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g),△H=-91kJmol-1 +×(566.0 kJmol-1-483.6 kJmol-1 )=-49.8kJmol-1;
(2)①容器體積為2L,所以初始c(CO)=,c(H2)=;平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為,即轉(zhuǎn)化mol·L-1,列三段式:
根據(jù)平衡常數(shù)的概念可知K==1;
②達(dá)到平衡時氫氣的物質(zhì)的量為nmol,則其濃度c(H2)=,列三段式有:
溫度不變平衡常數(shù)不變,所以平衡常數(shù)K==1,解得n=mol,CO的轉(zhuǎn)化率為;
③在2 L恒容密閉容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1 mol,該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相同,所以可用物質(zhì)的量代替濃度計算,此時濃度商Q==K,所以平衡不發(fā)生移動,即v正=v逆;
(3)①T3溫度之前隨溫度上升,反應(yīng)速率加快,所以相同時間內(nèi)測得的CO2濃度下降,T3溫度之后,在相同時間內(nèi)反應(yīng)已達(dá)到平衡,溫度上升,平衡左移,CO2濃度上升,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H<0;T1~ T2區(qū)間,反應(yīng)未平衡,溫度上升反應(yīng)速率加快,相同時間內(nèi)捕捉的CO2越多,剩余的二氧化碳濃度就越;
②銨根的水解使溶液顯酸性,碳酸氫根水解使溶液顯堿性,銨根的水解平衡常數(shù)Kh=,碳酸氫根的水解平衡常數(shù)Kh=,比較可知碳酸氫根的水解程度大于銨根的水解程度,所以溶液顯堿性,即c(H+)<c(OH- );
③根據(jù)①可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高平衡常數(shù)越小,所以T1溫度時平衡常數(shù)最大。
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【題目】在一密閉容器中,反應(yīng)mM(氣) nN(氣)達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時,M的濃度為原來的80%,則( )
A.平衡逆向移動B.物質(zhì)M的轉(zhuǎn)化率增大C.n > mD.物質(zhì)N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加
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【題目】用NA 表示阿伏加德羅常數(shù),則下列說法中正確的是
A.2克H2所含的原子數(shù)目為NA
B.2molO3和3molO2所含的氧原子數(shù)都是6NA
C.常溫常壓下,11.2L氧氣含原子數(shù)為NA個
D.2.3g金屬鈉含有的電子數(shù)為NA
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【題目】常溫下,將兩個鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解,通過一段時間后,在陽極產(chǎn)生a mol氣體,同時有WgNa2SO4·10H2O析出,若溫度不變,此時剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.×100%B. %C.%D.%
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【題目】綠礬(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一種礦石,翠綠如寶石,很早就引起人們的重視。
材料一 《唐本草》和《天工開物》等古籍都記載中國很早就能焙燒綠礬制備鐵紅(主要成分是Fe2O3)。鐵紅顏色鮮艷,穩(wěn)定無毒,是中國傳統(tǒng)紅色顏料的重要著色劑。
材料二 公元8世紀(jì),阿拉伯煉金家查比爾曾提出,把綠礬焙燒可以蒸餾出“礬精”,它具有比較大的溶解力。綠礬焙燒是一種生產(chǎn)硫酸的古老方法。
(1)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示試驗裝置對綠礬的焙燒反應(yīng)進(jìn)行探究。
①實驗過程中,裝置A玻管中可觀察到的實驗現(xiàn)象是__。
②裝置C的作用是__。
③該小組學(xué)生設(shè)計如下實驗方案驗證“礬精”是硫酸溶液:取U形管中的溶液少許于試管中,滴入__(填試劑名稱),溶液呈紅色,說明“礬精”中含有H+;檢驗“礬精”中含有SO42-的方法是__。
(2)某工廠計劃用綠礬焙燒工藝生產(chǎn)高純度鐵紅(Fe2O3)160kg,計算理論上所需綠礬的質(zhì)量,寫出計算過程。___。
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【題目】某學(xué)生用如圖所示的裝置對能量變化情況進(jìn)行研究。當(dāng)往試管中滴加試劑Y時,看到U形管中液面甲處下降、乙處上升。不符合要求的X、Y可能是( )
A.X是水,Y是濃硫酸
B.X是鹽酸,Y是氫氧化鈉溶液
C.X是硝酸銨固體,Y是水
D.X是鋁粉,Y是稀硫酸
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【題目】氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的鋼筋腐蝕,可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中,惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去Cl-,裝置如圖,下列說法錯誤的是
A. 鋼筋接電源的正極
B. 金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl—2e-=Cl2↑
C. 混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動
D. 電解一段時間后鋼筋附近溶液的pH增大
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【題目】25℃時,取濃度均為0.1000mol/L的醋酸溶液和氨水溶液各20.00mL,分別用0.1000mol/LNaOH溶液、0.1000mol/L鹽酸進(jìn)行中和滴定,滴定過程中pH隨滴加溶液的體積變化關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.由滴定曲線,25℃時Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=10-5
B.當(dāng)NaOH溶液和鹽酸滴加到20.00mL時,曲線Ⅰ和Ⅱ剛好出現(xiàn)交點
C.曲線Ⅱ:滴加溶液到10.00mL時,溶液中c(CH3COO-)+c(OH-)>c(H+)
D.在逐滴加入NaOH溶液或鹽酸至40.00mL的過程中,水的電離程度先增大后減小
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【題目】下列各項敘述中不正確的是( )
A.10℃時NaCl溶解度為35.7 g,則此時飽和NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于35.7%
B.向Na2CO3溶液中加入少量NaHCO3固體,溶液pH減小
C.50 mL1.0 mol·L-1鹽酸與60 mL 1.0 mol·L-1鹽酸分別跟50 mL 1.1 mol·L-1的 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),中和熱數(shù)值不相等
D.一定條件下,向水中加入少量Na2SO4,可使水的電離程度減小
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