【題目】二氧化碳的捕集和轉(zhuǎn)化是科學研究中的熱點問題。我國科研人員提出了以Ni/Al2O3為催化劑,由 CO2(g)和H2(g)轉(zhuǎn)化為CH4(g)和H2O(g)的反應歷程,其示意圖如下:

(1)該可逆反應的化學方程式為_________。使用催化劑Ni/Al2O3_________ (填不能)提髙CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。

(2)300℃下,在一恒容密閉容器中充入一定量的CO2H2,發(fā)生上述反應,一段時間后反應達平衡,若其他條件不變,溫度從300℃升至500℃,反應重新達到平衡時,H2的體積分數(shù)增加。下列說法錯誤的是_________(填標號)。

A.該反應的

B.平衡常數(shù)大。

C.300℃下,減小的值,的平衡轉(zhuǎn)化率升高

D.反應達到平衡時化

(3)在一定條件下,反應體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率a( CO2)與LX的關系如圖所示,LX表示溫度或壓強。

X表示的物理量是___________。

L1_____________L2(填“<”“>”),判斷理由是______________________________________。

(4)向1 L恒容密閉容器中加入4.0 mol H2(g),1.0 mol CO2,控制條件(催化劑為 Ni/AI2O3、溫度為T1)使之發(fā)生上述反應,測得容器內(nèi)氣體的壓強隨時間的變化如圖所示。

4 minCO2的轉(zhuǎn)化率為___________。

T1溫度下該反應的化學平衡常數(shù)為___________

【答案】CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 不能 BC 溫度 該反應為氣體分子數(shù)減小的反應,其他條件一定時,增大壓強,平衡右移,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升髙 75% 6.75

【解析】

(1)根據(jù)圖示書寫該可逆反應的化學方程式;催化劑只能加快反應的速率,不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率;

(2)A.溫度從300℃升至500℃反應重新達到平衡時,H2的體積分數(shù)增加,根據(jù)溫度對平衡移動的影響分析;

B.正反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減;

C.減小的值,CO2的含量增大,據(jù)此分析;

D.反應達到平衡時,反應速率之比等于化學計量數(shù)之比;

(3)①根據(jù)方程式 CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)及反應的H0 可知結(jié)合圖像轉(zhuǎn)化率的變化分析判斷影響因素;

②結(jié)合題圖及①中的分析判斷;

(4)由題圖可知,4 min時反應體系處于平衡狀態(tài),此時壓強為0. 7p0,結(jié)合氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比,列出三段式計算CO2的轉(zhuǎn)化率及反應平衡常數(shù)。

(1)由題意可知該可逆反應的化學方程式為CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) +2H2O(g),催化劑只能加快反應的速率,不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率;

(2)A.對于該可逆反應,若其他條件不變, 溫度從300℃升至500℃反應重新達到平衡時,H2的體積分數(shù)增加,說明正反應為放熱反應,故A正確;

B.正反應為放熱反應,因此,故B錯誤;

C.減小的值,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故C錯誤;

D.反應達到平衡時,,故D正確;

答案選BC

(3)①根據(jù)方程式 CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)及反應的H0 可知,其他條件一定時,升溫,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,其他條件一定時,加壓,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高,則X表示的物理量是溫度;

②L表示壓強,結(jié)合題圖及上述分析,可知L1L2;

(4)①由題圖可知,4 min時反 應體系處于平衡狀態(tài),此時壓強為0. 7p0,設發(fā)生反應的CO2x mol,列出三段式:

根據(jù)恒溫恒容條件下,氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比得出,解得 x=0.75,則CO2的轉(zhuǎn)化率為;

平衡常數(shù)

練習冊系列答案
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【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列敘述中錯誤的是( )

①標準狀況下,2.24L水中含有0.1 NA個水分子

②常溫常壓下,32gSO2 含有的分子數(shù)約為3.01×1023

2 molNaOH的摩爾質(zhì)量為80g/mol

H2的氣體摩爾體積約為22.4L/mol

⑤室溫下,32gO2O3的混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA

2mol/LCaCl2溶液中Cl-的數(shù)目為4NA

⑦常溫常壓下,1mol氦氣含有的原子數(shù)為NA

11.2L氯氣中含有 NA個氯原子

⑨在標準狀況下,22.4LN2N2O組成的混合氣體中,所含有的氮原子的物質(zhì)的量為2mol

⑩標準狀況下14gCO含有的核外電子數(shù)為10NA

A.①③④⑥⑧⑩B.①④⑤⑥⑧⑨

C.①②④⑥⑧⑨D.②③④⑤⑦⑩

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【題目】25℃和101kPa時,乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴20mL,與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復到原來的溫度和壓強,氣體總體積縮小了40mL,原混合烴中乙炔的體積分數(shù)為 (  )

A. 12.5%B. 25%C. 50%D. 75%

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【題目】制取乙烯時,常因溫度過高而發(fā)生副反應,部分乙醇跟濃H2SO4 反應生成SO2,CO2,水蒸氣和炭黑。

(1)用編號為①→④的實驗裝置設計一個實驗,以驗證上述反應混合氣體中含CO2,SO2和水蒸氣。寫出裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的流向填寫編號):______。

(2)實驗的裝置①中 A 瓶的現(xiàn)象是______;結(jié)論為__________。 B 瓶中的現(xiàn)象是__________B 瓶溶液作用為__________。若 C 瓶中品紅溶液不褪色,可得到結(jié)論為__________。

(3)裝置③中加的固體藥品是______以驗證混合氣體中有______。裝置②中盛的溶液是_____以驗證混合氣體中有______。

(4)簡述裝置①在整套裝置中位置的理由__________。

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【題目】A、BC、D四種芳香族化合物,它們的結(jié)構(gòu)簡式如下所示:

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

(1)A的分子式為______________ D中含氧官能團的名稱是____________。

(2)以上四種化合物中,互為同分異構(gòu)體的是______(填字母符號)。

(3)可用于鑒別A、C的是______(填序號)。

①酸性高錳酸鉀溶液 ②碳酸氫鈉溶液 ③氯化鐵溶液

(4)D為原料合成某工程塑料的流程如下:

提示:R-CH2-COOH+Cl2+HCl

D→E的反應類型_________________;

F的結(jié)構(gòu)簡式_________________;

E→F反應的化學方程式是________________

G→H反應的化學方程式是_________________。

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【題目】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴

B. 粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純

C. 工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑

D. 富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收

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【題目】我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表);卮鹣铝袉栴}:

(1)氮原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_____________。

(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。

(3)經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu),其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。

①從結(jié)構(gòu)角度分析,R中兩種陽離子的相同之處為_________,不同之處為__________。(填標號)

A.中心原子的雜化軌道類型 B 中心原子的價層電子對數(shù)

C.立體結(jié)構(gòu) D.共價鍵類型

②R中陰離子N5中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N5中的大π鍵應表示為____________。

圖(b)中虛線代表氫鍵,其表示式為(NH4+)NH…Cl、____________、____________。

(4)R的晶體密度為d g·cm3,其立方晶胞參數(shù)為a nm,晶胞中含有y個單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為______________。

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【題目】一種制氫技術(shù)原理如圖所示。容器Ⅰ中發(fā)生的某反應aC(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g);ΔH。下列有關說法正確的是(

A.已知反應a在一定條件下能夠自發(fā)進行,則該反應的ΔH<0

B.向容器Ⅰ中加入CaO能有效實現(xiàn)H2CO2的分離

C.剩余的煤進入容器Ⅱ是為了充分利用其與O2反應放出的熱量

D.煤中含有的S在容器Ⅱ中最終轉(zhuǎn)化為CaSO3進入爐渣

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【題目】)、如圖為一鐵鏈圖案,小明在圖案上分別寫了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五種物質(zhì),圖中相連的兩種物質(zhì)均可歸屬為一類,相交部分A、B、C、D為其相應的分類依據(jù)代號。請回答下列問題:

(1)請將分類依據(jù)代號填入相應的括號內(nèi):

______兩種物質(zhì)都不是電解質(zhì)

______兩種物質(zhì)都是鹽

(2)用潔凈的燒杯取少量蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰,向燒杯中逐滴加入飽和的圖中某種物質(zhì)M的溶液加熱至呈紅褐色。

①物質(zhì)M的化學式為________________。

②證明有紅褐色膠體生成的實驗操作是________________________________________。

Ⅱ)反應:A.2F2+2H2O=4HF+O2↑; B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;

C.CaO+H2O=Ca(OH)2; D.2H2O=2H2↑+O2↑。

其中水是氧化劑的是______,水是還原劑的是________。(填序號

()反應:3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比:_______,當有0.6mol電子轉(zhuǎn)移時。生成的NO在標準狀況的體積為________L。

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