【題目】能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是未來重要的綠色能源之一。

1利用工業(yè)廢氣 CO2 可制取甲醇。 下列兩個反應(yīng)的能量關(guān)系如圖:

CO2 H2 反應(yīng)生成 CH3OH 的熱化學(xué)方程式為_______________________

2CH4 H2O(g)通過下列轉(zhuǎn)化也可以制得 CH3OH;

ICH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)  H>0

IICO(g)+2H2(g) CH3OH(g)   H<0

1.0 mol CH4 3.0 mol H2O(g)通入反應(yīng)室(容積為 100 L)中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng) I, CH4 的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:

①已知壓強(qiáng) p1, 溫度為 100 ℃時反應(yīng) I 達(dá)到平衡所需的時間為 5 min,則用 H2表示的平均反應(yīng)速率為______________

②圖中的 p1_______p2(“<”、 “>”“=”),判斷的理由是________________________。

③若反應(yīng) II 在恒容密閉容器進(jìn)行,下列能判斷反應(yīng) II 達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。

a.CH3OH 的生成速率與消耗 CO 的速率相等

b.混合氣體的密度不變

c混合氣體的總物質(zhì)的量不變

dCH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

在某溫度下,將一定量的CO H2投入10 L 的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) II, 5 min 時達(dá)到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol·L 1)變化如下表所示:

5 min 時只改變了某一條件,則所改變的條件是_____________; 10 min 時測得各物質(zhì)濃度如上表,此時 v_______v(“<”、 “>”“=”)。

【答案】 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=-50kJ/mol 0.003mol/(L·min) < 該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),溫度相同時,增大壓強(qiáng),平衡向左移動,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越小 cd 向容器中充入1molH2 >

【解析】(1)根據(jù)能量變化圖象,可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為①CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g) H1= -41KJ/mol,CO(g)+2H2(g) === CH3OH(l) H2=419KJ/mol-510KJ/mol= -91KJ/mol,由蓋斯定律②-①即得CO2(g)+3H2(g) === CH3OH(l)+H2O(l) H=H2-H1= -50KJ/mol

(2)①由圖象可知在壓強(qiáng)p1,溫度為100 ℃時,反應(yīng)I 達(dá)到平衡CH4 的轉(zhuǎn)化率為50%,則生成H2的物質(zhì)的量為1.0 mol×50%×3=1.5mol,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為= =0.003 mol/(L·min)

②在同一溫度下,p1CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于p2時的,結(jié)合反應(yīng)I是一個氣體體積增大的反應(yīng),所以減小壓強(qiáng),可使平衡正向移動,增大CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,因此可推知p1<p2;

a、在反應(yīng)開始進(jìn)行后的任何時間段內(nèi),CH3OH的生成速率與消耗CO的速率都是相等的,所以a錯誤;b、由于容器體積不變,所以容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變,故b錯誤;c、由于反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量減小,所以當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不變時,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故c正確;d、CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故d正確。本題正確答案為cd。

④已知表中數(shù)據(jù),從5 min10 min,CO的濃度減小了0.01mol/L,CH3OH的濃度增大了0.01mol/L說明平衡正向移動,按照反應(yīng)系數(shù)之間的關(guān)系,反應(yīng)物H2的濃度應(yīng)減小0.02mol/L,即為0.10mol/L可實(shí)際上H2的濃度為0.20mol/L,即增大了0.1mol/L,說明5 min時改變的條件是向容器中充入了1molH2;由于增大了反應(yīng)物的濃度,使平衡正向移動,則v>v

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】銅陽極泥是有色金屬冶煉過程中重要的二次資源。其合理處理對于實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:

已知:分金液的主要成分為[AuCl4]-;分金渣的主要成分為AgClPbSO4;分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-。

(1)①分銅,單質(zhì)銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________;反應(yīng)過程中需控制適當(dāng)溫度,溫度不宜過高或過低的原因?yàn)?/span>_______

②已知分銅 各元素的浸出率如下表所示。

Cu

Au

Ag

浸出率/%

85.7

0

4.5

分銅時加入足量的NaCl的主要作用為__________

2分金,單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

3沉銀時,需加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=4。已知: ,其中X表示SO32-HSO3-H2SO3,δ(x)PH的關(guān)系如圖所示。

①分析能夠析出AgCl的原因?yàn)?/span>_________

②調(diào)節(jié)溶液的PH不能過低,理由為__________

4沉銀液加堿調(diào)至pH=8.0,Na2SO3可再生并循環(huán)利用,其再生原理為____(用離子方程式表示)

5已知離子濃度≤10-5mol/L時,認(rèn)為該離子沉淀完全Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16.

Ksp[Sb(OH)3])=10-41. 浸取分銀渣可得到含0.025mol/L Pb2+的溶液( 含少量Sb3+雜質(zhì))。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調(diào)節(jié)PH的范圍為________(忽略溶液體積變化)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】3.2gCu與足量的濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng)。

(1)把反應(yīng)后的溶液稀釋至500mL,取出50mL,向其中加入足量的溶液,得到沉淀2.33g,則稀釋后所得溶液中的物質(zhì)的量濃度為__________。

(2)把產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ?/span>100mL aNaOH溶液中,若反應(yīng)物均無剩余,則a的取值范圍是____________。

(3)若濃硫酸中含溶質(zhì)b mol,投入足量的銅片并加熱,充分反應(yīng)后,被還原的硫酸的物質(zhì)的量n()_________0.5b mol(“>”“<”“=”);原因是_____________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1某元素M,其離子M2+M2+原子核核內(nèi)有20個中子,核外有18個電子,則M的質(zhì)子數(shù)是__________,質(zhì)量數(shù)是_________

2根據(jù)下列敘述,寫出微粒符號和結(jié)構(gòu)示意圖。

a.原子核外有2個電子層,核外有10個電子的原子______________________;

b.質(zhì)量數(shù)為24,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子_________、__________________

c.最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的4倍的二價陰離子_________、_________________。

3結(jié)構(gòu)示意圖為的陽離子,其電子式符號可能為________、________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以檢驗(yàn)溴元素

B. 乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 向無水乙醇中加入濃H2SO4,加熱至170 ℃,產(chǎn)生的使酸性KMnO4溶液褪色的氣體只是乙烯

D. 遇FeCl3溶液可顯紫色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述中說明某化學(xué)平衡一定發(fā)生移動的是 (  )

A.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變B.正、逆反應(yīng)速率改變

C.混合物中各組分的濃度改變D.混合體系中氣體密度發(fā)生變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用。合成G的一種路線如下:

已知以下信息:

②1molB經(jīng)上述反應(yīng)可生成2molC,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

③D屬于單取代芳香烴,其相對分子質(zhì)量為106。

④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫。

回答下列問題:

(1)由A生成B的化學(xué)方程式為______________,反應(yīng)類型為________。

(2)D的化學(xué)名稱是________,由D生成E的化學(xué)方程式為:_______________。

(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為__________________

(4)F的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的有多種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜中有4組峰,且面積比為6:2:2:1的是____________。(寫出其中的一種的結(jié)構(gòu)簡式)。

(5)由苯和化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺。

反應(yīng)條件1所選擇的試劑為_______;反應(yīng)條件2所選擇的試劑為________;I的結(jié)構(gòu)簡式為____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列變化中,需加入適當(dāng)?shù)倪原劑才能完成的是(
A.KI→I2
B.FeCl2→FeCl3
C.CuO→Cu
D.CO2→Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)互為同分異構(gòu)體的一組是

A.乙醇和乙酸B.丁烷和異丁烷C.12C14CD.金剛石和石墨

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