【題目】綜合題:
氫氣是清潔的能源,也是重要的化工原料,根據(jù)以下三種制氫方法。完成下列問題:
(1)方法一:H2S熱分解法,反應式為:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密閉容器中,測定H2S分解的轉(zhuǎn)化率(H2S的起始濃度均為cmol/L),測定結果見下圖,圖中曲線a表示H2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關系,曲線b表示不同溫度下反應經(jīng)過相同時間未達到化學平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。
①△H0,(“>”、“<”或“=”)。
②若985℃時,反應經(jīng)tmin達到平衡,此時H2S的轉(zhuǎn)化率為40%,則tmin內(nèi)反應速率v(H2)=
(用含c、t的代數(shù)式表示)。
③請說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a接近的原因:。
(2)方法二:以CaO為吸收體,將生物材質(zhì)(以C計)與水蒸氣反應制取H2。相關主要反應如下:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol
①計算反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=kJ/mol;
若K1、K2、K3分別為反應I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常數(shù),該平衡常數(shù)K=(用K1、K2、K3表示)。
②對于可逆反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2產(chǎn)率的是。(填字母)
A.降低體系的溫度
B.壓縮容器的體積
C.增加CaO的量
D.選用適當?shù)拇呋瘎?/span>
(3)方法三:利用甲醇可以與水蒸氣反應制取H2,反應方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49.4kJ/mol
一定溫度下,向容積為2L的密閉恒容容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),達到平衡狀態(tài)時,吸收熱量19.76kJ。則
①達平衡時混合氣體的壓強是反應前的倍。
②此溫度下的該反應的平衡常數(shù)是(保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】(1)>;②mol/(L·min);③溫度升高,反應速率加快,達到平衡所需時間縮短;(2)-90.3;K1·K2·K3;②A;
(3)①1.2②0.11mol2/L2
【解析】
試題分析:(1)①由圖象可知,溫度升高,轉(zhuǎn)化率增大,則平衡正移,所以正方向為吸熱方向,即△H>0;
②H2S的起始濃度均為cmolL-1,若985℃時,反應經(jīng)tmin達到平衡,此時H2S的轉(zhuǎn)化率為40%,則參加反應的硫化氫為cmolL-1×40%=0.4cmolL-1,v=△c÷△t=0.4c/tmol·L-1·min-1;
③隨著溫度升高,反應速率逐漸加快,達到平衡所需時間縮短,所以曲線b向曲線a逼近;
(2)①已知:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol
則根據(jù)蓋斯定律可知I+Ⅱ+Ⅲ即得到反應C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)△H=-90.3kJ/mol,平衡常數(shù)K=K1K2K3;
②提高H2產(chǎn)量,則需使平衡正向移動,已知C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=-87.9kJmol-1;A.該反應為放熱反應,降低體系的溫度,平衡正移,則能提高H2產(chǎn)量,A正確;B.該反應前后氣體體積不變,使各氣體組分濃度均加倍,則壓強增大,平衡不移動,所以H2產(chǎn)量不變,B錯誤;C.增加CaO的量,對平衡無影響,所以H2產(chǎn)量不變,C錯誤;D.催化劑不能改變平衡狀態(tài),D錯誤;答案選A;
(3)達到平衡狀態(tài)時,吸收熱量19.76kJ,則根據(jù)熱化學方程式可知消耗甲醇的物質(zhì)的量是19.76kJ÷49.4kJ/mol=0.4mol,則
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
起始量(mol)1300
轉(zhuǎn)化量(mol)0.40.40.41.2
平衡量(mol)0.62.60.41.2
平衡濃度(mol/L)0.31.30.20.6
①達平衡時混合氣體的壓強是反應前的倍。
②此溫度下的該反應的平衡常數(shù)K==0.11mol2/L2。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在學習《常見的堿》課題時,某化學小組在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶的試劑瓶底有一些白色固體物質(zhì)。課后同學們對這瓶石灰水是否變質(zhì)進行了探究。
[提出猜想]甲同學認為:石灰水完全變質(zhì);乙同學認為:石灰水部分變質(zhì);
丙同學認為:____________。
[實驗方案]
[分析與討論]
大家通過分析和討論認為:如果丙同學的猜想也正確,則瓶底的白色固體物質(zhì)是____________(填化學式),其產(chǎn)生的原因是(用化學方程式表示)____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列有關說法不正確的是
A.常溫下,48gO3含有的氧原子數(shù)3NA
B.標準狀況下,33.6LCO中含有的原子數(shù)是3NA
C.0.5mol·L-1CaCl3溶液中含Cl-數(shù)目為NA
D.17gNH3所含的電子數(shù)為10NA
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【題目】V L濃度為0.5 mol·L-1的鹽酸,欲使其濃度增大1倍,采取的措施合理的是( )
A.通入標準狀況下的HCl氣體11.2V L
B.加入10 mol·L-1的鹽酸0.1V L,再稀釋至1.5V L
C.將溶液加熱濃縮到0.5V L
D.加入V L 1.5 mol·L-1的鹽酸混合均勻
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【題目】某液態(tài)芳香烴的相對分子質(zhì)量為106,其分子結構中含有一個苯環(huán),具有這種結構的同分異構體共有( )
A. 2種 B. 5種 C. 4種 D. 3種
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【題目】
(1)配制240mL0.1mol/L的鹽酸溶液,應量取鹽酸體積 mL,實驗中用到的儀器除了燒杯、玻璃棒、量筒外還有:
(2)配制時,其正確的操作順序是(字母表示,每個字母只能用一次) 。
A.用30mL水洗滌燒杯2—3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩
B.用量筒量準確量取所需的濃鹽酸的體積,沿玻璃棒倒入燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動,使其混合均勻
C.將已冷卻的鹽酸沿玻璃棒注入容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,振蕩,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度線相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度1—2cm處
(3)在配制過程中,下列實驗操作會使所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏高的是________
A.搖勻后靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,繼續(xù)加水至與刻度線相切
B.量取濃鹽酸時俯視讀數(shù)
C.定容時仰視
D.在配制前用已知濃度的稀鹽酸潤洗容量瓶
E.洗滌量取濃鹽酸的量筒,并將洗滌液一并轉(zhuǎn)入燒杯中
F.溶液沒有恢復到室溫就進行定容
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【題目】下列說法正確的是
A.如圖可表示水分解過程中的能量變化
B.若2C(s)+O2(g)=2CO(g) △=-221.0kJ/mol,則碳的燃燒熱為110.5kJ/mol
C.需要加熱的反應一定是吸熱反應,常溫下能發(fā)生的反應一定是放熱反應
D.已知I:反應H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △=-akJ/mol
II:
且a、b、c均大于零,則斷開1mol H—Cl鍵所需的能量為(-a-b-c)kJ/mol
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