【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH

(1)根據(jù)圖1請(qǐng)寫(xiě)出合成甲醇的熱化學(xué)方程式_______________(熱量用E1、E2E3表示)。

(2)該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖2。t1時(shí)改變了某種條件,改變的條件可能是________________________。

(3)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是____________(填字母序號(hào))。

A.2v(H2)() =v(CO)()

B.混合氣體的密度不變

C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

E.容器內(nèi)CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1

(4)在一定溫度下,若將4a mol H22amol CO放入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________。若此時(shí)再向該容器中投入a mol CO、2amol H2amol CH3OH,判斷平衡移動(dòng)的方向是_____________(“正向移動(dòng)”“逆向移動(dòng)不移動(dòng)”);與原平衡相比,CO的物質(zhì)的量濃度__________(增大”、“不變減小”)。

【答案】CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=(E1-E3)或-(E3-E1)kJmol-1加壓、等倍增加反應(yīng)物和生成物、增加甲醇濃度、升高溫度、使用催化劑等CD1/a2正向移動(dòng)增大;

【解析】

(1)圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變=斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-形成化學(xué)鍵放出的熱量,標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫(xiě)出;(2)圖象分析可以知道是逆反應(yīng)速率增大,反應(yīng)是否達(dá)到平衡不知,所以增大逆反應(yīng)速率的因素均符合;(3)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))或正逆反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比(不同物質(zhì)),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,由此衍生的一些物理量不變,以此分析。

:(1)圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)的焓變=斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-形成化學(xué)鍵放出的熱量= (E1-E3) ,標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫(xiě)出熱化學(xué)方程式為: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=(E1-E3)或-(E3-E1)kJmol-1因此,本題答案是: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=(E1-E3)或-(E3-E1)kJmol-1

(2)圖象分析可以知道是逆反應(yīng)速率增大,反應(yīng)是否達(dá)到平衡不知,所以增大逆反應(yīng)速率的因素均符合,如加壓、等倍增加反應(yīng)物和生成物、增加甲醇濃度、升高溫度、使用催化劑等。因此,本題正確答案是:加壓、等倍增加反應(yīng)物和生成物、增加甲醇濃度、升高溫度、使用催化劑等。
(3)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的根據(jù)正逆反應(yīng)速率相等,平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化。A.若v(H2)() =2v(CO)(),說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同, 2v(H2)() =v(CO)()不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相同,故A錯(cuò)誤; B.混合物的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的根據(jù),故B錯(cuò)誤; C.反應(yīng)前后,混合氣體的物質(zhì)的量改變,氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變,所以能作為判斷平衡狀態(tài)的根據(jù),所以C選項(xiàng)是正確的;D.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,所以能作為判斷平衡狀態(tài)的根據(jù),所以D選項(xiàng)是正確的;E.容器內(nèi)CO、H2 、CH3OH的濃度之比為1:2:1,和起始量,變化量有關(guān),不能作為平衡的標(biāo)志,故E錯(cuò)誤;所以CD是正確的。

(4)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)c(H2)=4amol/2L=2amol/L、c(CO)= 2amol/2L= amol/L ,充分反應(yīng)后測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為50,則參加反應(yīng)的c(CO)=amol/L50= 0.5amol/L ,
該反應(yīng) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
開(kāi)始mol/L a 2a 0
反應(yīng)mol/L 0.5a a 0.5a
平衡mol/L 0.5a a 0.5a
化學(xué)平衡常數(shù)K=c(CH3OH)/[c(CO).c2(H2) ]=0.5a/(0.5aa2)=1/a2
若此時(shí)再向該容器中投入amolCO、2amolH2amolCH3OH ,濃度為c(CO)= 0.5amol/L+0.5amol/L=amol/L;c=(H2)=amol/L+amol/L=2amol/L ,c(CH3OH)=0.5amol/L+0.5amol/L=amol/L ,濃度商Q=a/[a(2a)2]=1/4a2<1/a2,所以平衡正向移動(dòng),平衡時(shí)CO濃度增大因此,本題正確答案是: 1/a2;正向移動(dòng);增大。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】硫和鈣的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)鈣元素的焰色反應(yīng)呈磚紅色,其中紅色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_____(填字母)nm。

A.435 B500 C.580 D.605 E. 700

(2)元素S和Ca中,第一電離能較大的是_____(填元素符號(hào)),其基態(tài)原子核外電子排布式為_______。

(3)X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn),石膏(CaSO4 2H2O)中存在SO42-離子。SO42-離子的幾何構(gòu)型為_____,中心原子的雜化形式為________

(4) 基態(tài)Ca原子中,核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是____,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_____。鈣元素和錳元素屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬鈣的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金展錳低,原因是_________________

(5)過(guò)氧化鈣晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知該晶胞的密度是ρ g cm-3,則晶胞結(jié)構(gòu)中最近的兩個(gè)Ca2+間的距離為______ (列算式即可,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)nm,與Ca2+緊鄰O22-的個(gè)數(shù)為______

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【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮元素的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用.

(1)工業(yè)上利用N2H2可以合成NH3,NH3又可以進(jìn)一步制備肼(N2H4)等.已知:

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·mol1

N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol1

2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-52.7kJ·mol1

寫(xiě)出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氨氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式________;

(2)在固定體積密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

T/K

298

398

498

平衡常數(shù)K

4.1×105

K1

K2

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=________

②判斷K1________K2(填寫(xiě)“>”, “=”“<”);

③下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母).

a.v(N2=3v(H2

b.混合氣體的密度保持不變

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

d.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2

e.N2H2的轉(zhuǎn)化率相等

f.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變

(3)一定溫度下,在1L密閉容器中充入1molN23molH2并發(fā)生反應(yīng).若容器容積恒定,10min達(dá)到平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為原來(lái)的,則該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=________(保留兩位小數(shù)),以NH3表示該過(guò)程的反應(yīng)速率v(NH3)=________

(4)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式________。

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【題目】對(duì)于硝酸的物理性質(zhì),下列敘述不正確的是( )

A.可以與水以任意比互溶

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)將金屬鈉置于空氣中的加熱,可以觀察到有淡黃色固體生成,試寫(xiě)出該物質(zhì)的電子式:___;如金屬鈉中混有少量金屬鉀,如何鑒別鉀元素的存在?試簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作及對(duì)應(yīng)現(xiàn)象 ______________;

(2)在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備碳酸鈉:一定溫度下,往一定量飽和NaCl溶液中通入氨氣達(dá)到飽和后,再不斷通入CO2,一段時(shí)間后,出現(xiàn)沉淀,過(guò)濾得到NaHCO3晶體。該過(guò)程的化學(xué)方程式為:_____________

(3)加熱NaHCO3得到純堿制品,實(shí)驗(yàn)室可進(jìn)行此操作的裝置可以是_____________。

(4)某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng):

①用化學(xué)方程式解釋使酚酞試液變紅的原因_________,依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)紅色褪去的原因是_________。

②加入MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。

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【題目】DDT又叫滴滴涕,化學(xué)名為雙對(duì)氯苯基三氯乙烷,化學(xué)式(ClC6H4)2CH(CCl3)。名稱從英文縮寫(xiě)DDT而來(lái),為白色晶體,不溶于水,溶于煤油,可制成乳劑,是有效的殺蟲(chóng)劑。DDT進(jìn)入食物鏈,是導(dǎo)致一些食肉和食魚(yú)的鳥(niǎo)接近滅絕的主要原因。因此從70年代后滴滴涕逐漸被世界各國(guó)明令禁止生產(chǎn)和使用。其結(jié)構(gòu)為: ,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (  )

A. 屬于烴類 B. DDT完全燃燒后只產(chǎn)生CO2H2O兩種物質(zhì)

C. 分子無(wú)手性碳 D. 氫核磁共振譜圖中有5種位置峰

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【題目】化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成。下圖裝置是用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式常用的裝置,這種方法是在電爐加熱時(shí)用純氧氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成。

回答下列問(wèn)題:

(1)A裝置中盛放黑色固體分液漏斗盛放的物質(zhì)是__________(名稱)

(2)C裝置(燃燒管)CuO的作用是將有機(jī)物中的某元素充分氧化生成___________(化學(xué)式)

(3)寫(xiě)出E裝置中所盛放試劑的名稱__________,它的作用是吸收___________(化學(xué)式)。

(4)若將B裝置去掉會(huì)使 __________(元素名稱)元素的含量偏__________(大、。

(5)若準(zhǔn)確稱取1.20 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種),經(jīng)充分燃燒后,E管質(zhì)量增加1.76 g,D管質(zhì)量增加0.72 g,則該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式為____________。

(6)要確定該有機(jī)物的化學(xué)式,還需要測(cè)定______________。

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【題目】下列屬于電解質(zhì)的是

A. 氯化鈉 B. 酒精 C. 氯氣 D.

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【題目】短周期元素XY、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1Z位于周期表中的位置______________。

2X、Y元素的簡(jiǎn)單氫化物中,較穩(wěn)定的是________(填化學(xué)式)。

3X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成的化合物中存在的化學(xué)鍵類型為_________。

4X、W、Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性由強(qiáng)至弱依次為___________(填化學(xué)式)。

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