【題目】以天然氣為原料合成甲醇常見的方法有水煤氣法和目前正在開發(fā)的直接氧化法.
(1)有關(guān)熱化學(xué)方程式如下: 水煤氣法:CH4(g)+ O2(g)═CO(g)+2H2O(g)△H1=﹣35.4KJmol﹣1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2=﹣90.1KJmol﹣1
直接氧化法:
2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g)△H3=KJmol﹣1 .
(2)工業(yè)廢氣二氧化碳催化加氫也可合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H.在密閉容器中投入1molCO2和2.75molH2 , 在不同條件下發(fā)生反應(yīng),實驗測得平衡時甲醇的物質(zhì)的量隨溫度、壓強的變化如圖所示. ①二氧化碳合成甲醇正反應(yīng)的△H(填“>”“<”或“=”,下同)0.
②M、N兩點時化學(xué)反應(yīng)速率:v(M)v(N).
③為提高CO2的轉(zhuǎn)化率除可改變溫度和壓強外,還可采取的措施是 .
④圖中M點時,容器體積為10L,則N點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=(填數(shù)值,保留2位小數(shù)).
(3)一定條件下,向容積不變的某密閉容器中加入amolCO2和bmolH2發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),欲使整個反應(yīng)過程中CO2的體積分數(shù)為恒定值,則a與b的關(guān)系是 .
【答案】
(1)﹣251
(2)<;<;增大 的值;1.04
(3)a=b
【解析】解:(1)已知:①CH4(g)+ O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H1=﹣35.4kJmol﹣1 , ②CO(g)+2H2(g)CH3OH (g)△H2=﹣90.1kJmol﹣1 , 根據(jù)蓋斯定律,(①+②)×2可得:2CH4(g)+O2(g)2CH3OH(g),故△H3=2△H1+2△H2=2×(﹣35.4kJmol﹣1﹣90.1kJmol﹣1)=﹣251kJmol﹣1 ,
所以答案是:﹣251;(2)①由圖可知,壓強一定時,溫度越高,CH3OH的物質(zhì)的量越小,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故△H<0,
所以答案是:<;②正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),溫度一定時,增大壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,甲醇的物質(zhì)的量增大,故壓強P1>P2 , 壓強增大,反應(yīng)速率也增大,所以v(N)<v(M),
所以答案是:<;③在可逆反應(yīng)中,增加一種反應(yīng)物濃度可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,所以為提高CO2的轉(zhuǎn)化率除可改變溫度和壓強外,還可采取的措施是增大 的值,
所以答案是:增大 的值;④圖中M、N點溫度相同,平衡常數(shù)相同,M點時,容器體積為10L,平衡時CH3OH的物質(zhì)的量為0.25mol,則:
CO2(g)+ | 3H2(g) | CH3OH(g)+ | H2O(g) | |
起始(mol/L): | 0.1 | 0.275 | 0 | 0 |
變化(mol/L): | 0.025 | 0.075 | 0.025 | 0.025 |
平衡(mol/L): | 0.075 | 0.2 | 0.025 | 0.025 |
故平衡常數(shù)K= = =1.04,
所以答案是:1.04;(3)設(shè)轉(zhuǎn)化的二氧化碳的物質(zhì)的量為x,則:
CO2(g)+ | 3H2(g) | CH3OH(g)+ | H2O(g) | |
起始(mol/L): | A | b | 0 | 0 |
變化(mol/L): | X | 3x | X | X |
平衡(mol/L): | a-x | b-3x | x | X |
則CO2的體積分數(shù)為 ,要使 為恒定的值,則a=b,
所以答案是:a=b.
【考點精析】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡的計算是解答本題的根本,需要知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.
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【題目】下列有關(guān)離子方程式書寫正確的是( )
A.鋁溶于氫氧化鈉溶液:Al+2OH﹣+H2O═AlO2﹣+2H2↑
B.銅片投入少量FeCl3溶液中:3Cu+2Fe3+═2Fe+3Cu2+
C.Ca(HCO3)2溶液與足量澄清石灰水混合:Ca2++HCO3﹣+OH﹣═CaCO3↓+H2O
D.用鐵棒作電極電解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O 2Cu↓+O2↑+4H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某元素X的最高正價與最低負價的代數(shù)和為4,其氣態(tài)氫化物的化學(xué)式可能是
A. HXB. H2XC. XH3D. XH4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據(jù)裝置回答問題:
(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置________(填代表裝置圖的字母,下同);除去自來水中的Cl-等雜質(zhì),選擇裝置________。
(2)從油水混合物中分離出植物油,選擇裝置________,該分離方法的名稱為________。
(3)裝置A中①的名稱是________,進水的方向是從________口進水。
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【題目】氟及氟產(chǎn)品在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛,回答下列問題:
(1)基態(tài)氟原子核外電子的運動狀態(tài)有種,這些電子的電子云形狀有種;氟原子的外圍電子排布式為 .
(2)NaHF2(氟化氫鈉)電解可制氟氣,NaHF2中所含作用力的類型有;與HF2﹣互為等電子體的分子有(舉一例).
(3)N2F2(二氟氮烯)分子中,氮原子的雜化軌道類型為 , 畫出N2F2可能的結(jié)構(gòu)式 .
(4)三氟化硼乙醚(如圖1)的熔點為﹣58℃,沸點為126~129℃,它屬于晶體.
(5)氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,晶胞參數(shù)α=0.555pm. ①Ca2+、F﹣的配位數(shù)分別為和 .
②列式表示氟化鈣晶體的密度:gcm﹣3(不必計算出結(jié)果).
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【題目】下列說法正確的是
A.青銅是我國使用最早的合金B.普通鋼是純凈物,不銹鋼是混合物
C.鋼化玻璃是摻入了鋼鐵的玻璃,因此不易破裂D.光導(dǎo)纖維是以石油為原料生成的合成材料
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【題目】根據(jù) 的結(jié)構(gòu),它不可能發(fā)生的反應(yīng)是( )
A.與銀氨溶液反應(yīng)析出銀
B.使溴的四氯化碳溶液褪色
C.與乙醇在濃硫酸催化下發(fā)生酯化反應(yīng)
D.與新制氫氧化銅反應(yīng)
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【題目】下列實驗可行的是
A. 加入適量銅粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3雜質(zhì)
B. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體
C. 將水加入到濃硫酸里進行稀釋
D. 用乙醇從碘水中萃取碘
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【題目】用98%的濃H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制250ml 0.5mol/L的稀H2SO4的操作簡單可概括為計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶.請按要求填空:
(1)所需濃H2SO4的體積為 .
(2)如果實驗室有10mL、20mL、50mL量筒,應(yīng)選用mL量筒最好.量取時發(fā)現(xiàn)量筒不干凈,用水洗凈后直接量取,所配溶液濃度將(偏高、偏低、無影響).
(3)除量筒和膠頭滴管外還需用到的玻璃儀器有: .
(4)洗滌操作一般要求重復(fù)次,且洗滌液均要 .
(5)定容的操作為:向容量瓶中加入蒸餾水,至液面離刻度線處,改用膠頭滴管滴加,至 .
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