【題目】以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工

(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJmol-1。

①該反應(yīng)在常溫下____________自發(fā)進(jìn)行(填“能”與“不能”);

②一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______________(填字母,下同)。

a.容器中的壓強(qiáng)不變 b1 mol HH鍵斷裂的同時斷裂2 mol HO

cc(CO)=c(H2) d.密閉容器的容積不再改變

(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時間/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

6

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2) 表示的反應(yīng)速率為________________ 。(取小數(shù)二位,下同)

②該反應(yīng)為 _____(填“吸”或“放”)熱反應(yīng),實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù)K=________。

③若實(shí)驗(yàn)3達(dá)平衡時與實(shí)驗(yàn)2平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等,且t3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是________________________(用含ab的數(shù)學(xué)式表示)。

(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJmol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO23mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是___________。

a.升高溫度

b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大

c.將H2O(g)從體系中分離出來

d.再充入1mol CO23mol H2

【答案】不能 b d 0.13mol(Lmin)-1 K=0.17 b=2a,a1 c、d

【解析】

1)①對于反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJmol-1,ΔH0,ΔS0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,可知在高溫條件下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,常溫下不能自發(fā)進(jìn)行;答案為:不能;

②一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),根據(jù)“正逆相等,變量不變”可判斷一個可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);

a.因?yàn)槿萜鞯娜莘e可變,說明是恒壓條件,故容器中的壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,a錯誤;

b1 mol HH鍵斷裂表示逆反應(yīng), 2 mol HO鍵斷裂表示正反應(yīng),且正逆反應(yīng)速率相等,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,b正確;

cc(CO)=c(H2)并不能說明正逆反應(yīng)速率相等或各組分的百分含量不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,c錯誤;

d.因?yàn)樵摲磻?yīng)是一個氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng),由于容器的容積可變,隨反應(yīng)進(jìn)行,容器的容積增大,故當(dāng)容器的容積不變時說明反應(yīng)達(dá)到平衡,d正確;

故選bd;

2)①根據(jù)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),結(jié)合表中數(shù)據(jù),平衡時消耗的CO的物質(zhì)的量為1.6mol,則生成的CO2的物質(zhì)的量為1.6mol,CO2的濃度變化為0.8 mol/L,根據(jù)可得(CO2)=

②根據(jù)表中1、2兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),假設(shè)溫度相同,實(shí)驗(yàn)2相對于實(shí)驗(yàn)1為減小壓強(qiáng),因?yàn)樵摲磻?yīng)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,則兩平衡等效,平衡時H2的物質(zhì)的量應(yīng)該為0.8mol,但由于溫度升高,H2的物質(zhì)的量為0.4mol,說明升溫平衡逆向移動,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng);容器的容積為2L,結(jié)合表中實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù),利用三段式:

=;

③實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)2反應(yīng)溫度相同,若平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等,則為等效平衡,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是a:b=1:2,即b=2a,若t3min,說明實(shí)驗(yàn)3容器內(nèi)壓強(qiáng)大于實(shí)驗(yàn)2,則a1(或b2);

答案為:①放 ②0.17b=2a,a1;

3)根據(jù)圖象可知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)為放熱反應(yīng),在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO23mol H2,

a.升高溫度,平衡逆向移動,c(CH3OH)減小,a錯誤;

b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大,平衡不移動,c(CH3OH)不變,b錯誤;

c.將H2O(g)從體系中分離出來,平衡逆向移動,c(CH3OH)增大,c正確;

d.再充入1mol CO23mol H2,等效成增大壓強(qiáng),平衡正向移動,c(CH3OH)增大,d正確;

故選cd

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】己知維生素A的結(jié)構(gòu)簡式可寫為,式中以線示鍵,線的交點(diǎn)與端點(diǎn)處代表碳原子,并用氫原子數(shù)補(bǔ)足四價,但CH原子未標(biāo)記出來,關(guān)于它的敘述不正確的是(

A.維生素A的分子式為C20H30O

B.維生素A是一種易溶于水的醇

C.維生素A分子中有異戊二烯的碳鏈結(jié)構(gòu)

D.1mol維生素A在催化劑作用下最多可與5molH2發(fā)生加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨、尿素[CO(NH2)2]都是氮的重要化合物,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

1)已知:N2(g)3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1

①取1molN2(g)3molH2(g)放在一密閉容器中,在催化劑存在時進(jìn)行反應(yīng),測得反應(yīng)放出的熱量____92.2kJ(、”),原因是_______________

②使用催化劑,該反應(yīng)△H_____(變大”“變小不變”)。

③已知:分別破壞1molN≡N鍵、1molHH鍵需要吸收的能量為:946kJ436kJ,則破壞1molNH鍵需要吸收的能量為_____

④當(dāng)容積一定時,能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______________

a.容器中總壓強(qiáng)不變 b.混合氣體中cCO)不變 cv正(H2=v逆(N2

dcH2=cNH3 e. 混合氣體密度不再變化 f.顏色不再變化

g. 混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化

2)以CO2NH3為原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:

.2NH3(g)+CO2(g)==NH2CO2NH4(s)H=﹣159.5kJ/mol

.NH2CO2NH4(s)==CO(NH2)2(s)+H2O(g)H+116.5kJ/mol

.H2O(l)==H2O(g)H+44.0kJ/mol

①寫出CO2NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_______________________。

②化學(xué)家正在研究尿素動力燃料電池。用這種電池直接去除城市廢水中的尿素,既能產(chǎn)生凈化的水,又能發(fā)電,尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如圖所示,回答下列問題:

電池中的負(fù)極為_____(”),乙的電極反應(yīng)式為_____________,電池工作時,理論上每凈化1mol尿素,消耗O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)約為_____L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】己知熱化學(xué)方程式C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(g); H=-1256 kJ·mol-1,下列說法正確的是

A. 乙炔的燃燒熱為1256 kJ·mol-1

B. 若生成2mol水蒸氣,則放出的熱量為2512 kJ·mol-1

C. 若轉(zhuǎn)移10mol電子,則消耗2.5molO2

D. 若形成4mol碳氧共用電子對,則放出的熱量為2512kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在下列各說法中,正確的是

A. 對于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol1,(Q>0),若反應(yīng)中充入1mol SO2和足量的氧氣反應(yīng)時,放出的熱量一定是Q/2 kJ

B. 熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)不能用分?jǐn)?shù)表示

C. Zn(s)+H2SO4(aq) ===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0,該反應(yīng)的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能

D. ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)無關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中學(xué)化學(xué)中幾種常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(圖中部分反應(yīng)物或生成物及反應(yīng)條件未列出)。已知:A、B、C、D、E是單質(zhì), X、YZ、M、N、W、H、K是化合物,其中B是短周期中原子半徑最大的元素的單質(zhì)、DE為應(yīng)用廣泛的金屬單質(zhì)。請回答下列問題:

(1)組成C的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_____________。

(2)寫出B在氧氣中燃燒生成的產(chǎn)物與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式___________

(3)用惰性電極電解X的水溶液的陰極反應(yīng)方程式________________________;

(4)寫出實(shí)驗(yàn)室制備M的化學(xué)方程式_____________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液,向其中不斷加入NaOH溶液,得到沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,則溶液中MgCl2Al2(SO4)3的物質(zhì)的量濃度之比為(

A.1:1B.1:2

C.3:2D.2:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】據(jù)最近的美國《農(nóng)業(yè)研究》雜志報道,美國的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病毒感染者的免疫力,對控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,則下列說法錯誤的是(

A.半胱氫酸是一種兩性物質(zhì)

B.兩分子半胱氨酸,分子間脫去1個水分子形成的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式

C.可與NaOH溶液反應(yīng)放出一種堿性氣體

D.半胱氨酸屬于α-氨基酸,可由某些蛋白質(zhì)水解制取

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【題目】與純水的電離相似,液氨中也存在著微弱的電離:2NH3NH4NH2.某溫度下,液氨的離子積常數(shù)K=c(NH4+)·c(NH2-)=1.6×10-29,若用定義pH一樣來規(guī)定pN=-lg c(NH4+),則在該溫度下,下列敘述正確的是

A. 純凈的液氨中,pN=7

B. 液氨達(dá)到電離平衡時c(NH3)c(NH4)+c(NH2)

C. 1 L溶解有0.001 mol NH4C1的液氨溶液,其pN=3

D. 1 L溶解有0.001 mol NaNH2的液氨溶液,其pN=11

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