【題目】中新社北京2017年2月25日電,總裝機(jī)達(dá)到672萬(wàn)千瓦的世界在役最大火力發(fā)電廠在內(nèi)蒙古投入商業(yè)運(yùn)營(yíng);鹆Πl(fā)電排放的CO、CO2、SO2等物質(zhì)對(duì)環(huán)境影響極大,需分離并進(jìn)行利用,變廢為寶。

(1)火電產(chǎn)生的CO在高溫下可將SO2還原為S,已知:

C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=a kJ·mol1

CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH2=+b kJ·mol1

S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=c kJ·mol1

a、b、c均大于0,請(qǐng)寫出CO除SO2的熱化學(xué)方程式:__________________________。

根據(jù)傳感器記錄某溫度下CO、SO2的反應(yīng)進(jìn)程,測(cè)量SO2濃度與時(shí)間數(shù)據(jù)繪制出如圖,前1 min內(nèi)用生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________,第2 min時(shí)的X值范圍為_____________。

(2)火力發(fā)電廠CO主要來(lái)源于反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g)。若一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生該反應(yīng),其壓強(qiáng)為p,平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:

T時(shí),若充入氮?dú),平衡向_____________(填“正反應(yīng)方向移動(dòng)”“逆反應(yīng)方向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。

用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,其中,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。則800時(shí)的平衡常數(shù)Kp=____________(列式即可,氣體總壓可記作p)。

(3)CO在高溫下與H2O反應(yīng)可獲得合成氨所需H2,若在等容條件下合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ΔH<0),改變其他反應(yīng)條件,在、階段體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:

H2的平衡轉(zhuǎn)化率α(H2)、α(H2)、α(H2)中最大的是___________,其值是___________。

由第一次平衡到第二次平衡,采取的措施是______________________。

比較第階段反應(yīng)溫度(T2)和第階段反應(yīng)溫度(T3)的高低:T2__________T3(填“<”“>”或“=”),判斷的理由是______________________。

【答案】(1)2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=cab kJ·mol1(2分) 1.08 mol/(L·min)(1分) 30.6>X>25.2(2分)

(2)正反應(yīng)方向移動(dòng)(1分) (2分)

(3)α(H2)(1分) 50%(2分) 從反應(yīng)體系中分離出產(chǎn)物NH3(1分)

>(1分) 此反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(1分)

【解析】(1)題給第一個(gè)熱化學(xué)方程式第二個(gè)熱化學(xué)方程式第三個(gè)熱化學(xué)方程式即得CO除SO2的熱化學(xué)方程式:2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) ΔH=(ab+c) kJ·mol1=cab kJ·mol1。

前1 min內(nèi)SO2的反應(yīng)速率v(SO2)=,由于生成物S是固體,不能用來(lái)表示反應(yīng)速率,用CO2表示的反應(yīng)速率為SO2表示的反應(yīng)速率的2倍,即為1.08 mol/(L·min)。因?yàn)殡S著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)速率越來(lái)越小,所以第2 min消耗的SO2小于第1 min消耗的SO2,則30.6>X>30.65.4=25.2。

(2)若充入氮?dú)猓3謮簭?qiáng)不變,則容器體積增大,相當(dāng)于減壓,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

由于該反應(yīng)在體積可變的恒壓密閉容器中進(jìn)行,所以達(dá)平衡時(shí)總壓為p,800時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為93.0%,則CO2的體積分?jǐn)?shù)為7.0%,所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=。

(3)H2的平衡轉(zhuǎn)化率α(H2)=×100%=50%,α(H2)=×100%=38%,

α(H2)=×100%=19%,故H2的平衡轉(zhuǎn)化率α(H2)、α(H2)、α(H2)中最大的是α(H2)。

階段NH3是從0開始的,瞬間N2、H2濃度不變,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了NH3,即減少生成物濃度,平衡正向移動(dòng)。

由圖示可知,,平衡正向移動(dòng),由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故是降溫過(guò)程,即T2>T3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】中學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系 (部分生成物和反應(yīng)條件略去)。下列推斷不正確的是( )

A.若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵

B.若D是一種強(qiáng)堿,則A、B、C均可與X反應(yīng)生成D

C.若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2

D.若D是一種強(qiáng)酸,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D可與銅反應(yīng)生成B或 C

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,既含有共價(jià)鍵又含有離子鍵的是

A. NaOH B. Na2S C. MgCl2 D. N2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( )

A.通式為CnH2n的不一定是烯烴,通式為CnH2n+2的一定是烷烴

B.烴按照有無(wú)芳香性可以分為脂環(huán)烴和芳香烴

C.乙烯中的碳碳雙鍵的鍵能比乙烷中碳碳單鍵的鍵能小

D.石油裂解的目的是提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表是周期表中的一部分,根據(jù)A﹣I在周期表中的位置,第(1)~(4)小題用元素符號(hào)或化學(xué)式回答,(5)~(8)小題按題目要求回答.


周期

I A

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

O

1

A

2

D

E

G

I

3

B

C

F

H


(1)表中元素,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是 , 只有負(fù)價(jià)而無(wú)正價(jià)的是 , 氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是 , 還原性最強(qiáng)的單質(zhì)是
(2)最高價(jià)氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的是 , 酸性最強(qiáng)的是 , 呈兩性的是
(3)A分別與D,E,F(xiàn),G,H形成的化合物中,最穩(wěn)定的 ,
(4)在B,C,E,F(xiàn),G,H中,原子半徑最大的是
(5)A和D組成最簡(jiǎn)單化合物的電子式 ,
(6)A和E組成化合物的化學(xué)式
(7)用電子式表示B和H組成化合物的形成過(guò)程:
(8)B的最高價(jià)氧化物的水化物和C的最高價(jià)氧化物相互反應(yīng)的離子方程式:

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是

A.在0.1 mol NaHSO4晶體中陽(yáng)離子與陰離子總數(shù)為0.3NA

B.25時(shí),pH=13的1.0 LBa(0H)2溶液中含有的OH數(shù)目為0.2NA

C.常溫常壓下,4.4gCO2和N2O混合物中所含有的原子數(shù)為0.3 NA

D.1L1 mol·L-1FeCl3完全水解生成NA個(gè)膠體粒子

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有________________________________________________。

(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是__________________________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是________;

(4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有______________(答兩種);

(5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時(shí)間。

A

B

C

D

E

F

4 mol·L-1H2SO4/mL

30

V1

V2

V3

V4

V5

飽和CuSO4溶液/mL

0

0.5

2.5

5

V6

20

H2O/mL

V7

V8

V9

V10

10

0

請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=________,V6=________,V9=________。

反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈________色;

該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高,但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因________________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】苯甲酸廣泛用于醫(yī)藥、食品、染料、化工等領(lǐng)域。以下是實(shí)驗(yàn)室制備苯甲酸的一種方法。反應(yīng)原理:

實(shí)驗(yàn)步驟:

①下圖組裝反應(yīng)裝置(冷凝水、夾持及加熱裝置未畫出),并在三頸燒瓶中依次加入120mL水、稍過(guò)量高錳酸鉀和3.0mL甲苯(密度為0.866g/ mL)。

②將三頸燒瓶中的混合液體攪拌、加熱至沸騰,直到甲苯完全反應(yīng)。

③趁熱過(guò)濾反應(yīng)混合物。若濾液呈紫色,則需加入適量的亞硫酸氫鈉溶液至紫色褪去后再過(guò)濾,用熱水洗滌濾渣,洗滌液合并至濾液中。

④用冰水冷卻濾液,然后用濃鹽酸酸化,過(guò)濾,用少量冷水洗滌濾渣,得到苯甲酸粗產(chǎn)品,經(jīng)重結(jié)晶得到精制的苯甲酸。

回答下列問(wèn)題:

(1)儀器 a名稱為 。

(2)判斷甲苯己完全反應(yīng)的現(xiàn)象是 、回流液不再出現(xiàn)油珠。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中,用少量冷水而不用熱水洗滌濾渣的目的是 ;苯甲酸粗產(chǎn)品除了可用重結(jié)晶法精制外,還可用 法。

(4)精制的苯甲酸純度測(cè)定:稱取1.220g樣品,用稀乙醇溶解并配成100 mL溶液,分別取25.00mL溶液,用0.1000 mo1·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定消耗NaOH溶液的體積分別為V1=22.48mL.V2=22.52 mL.V3= 23.80mL。

①配制溶液時(shí)用稀乙醇而不用蒸餾水作溶劑的原因是

②若用酚酞作指示劑,確定滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

③產(chǎn)品的純度為 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列氣體的收集,必須用排水法的是

A.CO2B.SO2C.NH3D.NO

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案