(11分)以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù):
反應(yīng)I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H =" —173.6" kJ·mol-1
(1)寫出由CH3CH2OH+_____2CH3OH的熱化學(xué)方程式為:__________________。
(2)在一定條件下,對于反應(yīng)I:在體積恒定的密閉容器中,達到平衡的標(biāo)志是__ (填字母)
a.CO2和CH3OH 濃度相等 b.H2O的百分含量保持不變
c.H2的平均反應(yīng)速率為0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
f. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
如果平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng) (填字母)
a.一定向正反應(yīng)方向移動 b.在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
c.一定向逆反應(yīng)方向移動 d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大
其他條件恒定,如果想提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是 (填字母) ,
達到平衡后,想提高H2轉(zhuǎn)化率的是_______________(填字母)
a、降低溫度 b、補充H2 c、移去甲醇 d、加入催化劑
(3)在密閉容器中,對于反應(yīng)II中,研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如圖所示,則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是 ;表示CO2的體積分數(shù)曲線的是 。
(4)當(dāng)質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。上圖是反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線,若催化劑的表面積S1>S2 ,在上圖中畫出NO的濃度在T1、S2 條件下達到平衡過程中的變化曲線,并注明條件。
(1)CH3CH2OH(g)+H2O(g)= 2CH3OH(g) H = +75.6 kJ·mol-1
(2)bcf ,ad ,bd ac
(3) I III (2分)
(4)
解析試題分析:(1)I×2-II得CH3CH2OH(g)+H2O(g)= 2CH3OH(g) ΔH = +75.6 kJ·mol-1
(2)不能用反應(yīng)達平衡時物質(zhì)濃度之間的關(guān)系來判斷達平衡,a錯誤,可逆反應(yīng)達平衡時為動態(tài)平衡,速率不為0,c錯誤,CO2與H2的計量系數(shù)之比為1:3,所以v正(CO2)=3v逆(H2)正逆反應(yīng)速率不等,d錯誤。所以bef可以判斷達平衡的標(biāo)志。I反應(yīng)為放熱反應(yīng),K增大,說明降溫,平衡正向移動,因此選ad。想提高CO2的反應(yīng)速率,可以升高溫度,增大壓強,增加濃度,使用催化劑,因此選bd。提高H2轉(zhuǎn)化率,平衡要正向移動,因此選ac。
(3)反應(yīng)II為放熱反應(yīng),隨著溫度升高,乙醇的體積分數(shù)應(yīng)該減小,根據(jù)反應(yīng)可知CO2和H2即使完全轉(zhuǎn)化,乙醇的體積分數(shù)最大也只有25%,所以曲線I是表示乙醇體積分數(shù)。隨著溫度升高,CO2的體積分數(shù)應(yīng)該增大,CO2最大的體積分數(shù)不能超過25%,所以曲線III是表示CO2體積分數(shù)。
(4)催化劑表面變小,催化效果變差,速率減慢,但是催化劑不能改變平衡,所以T1的溫度下達平衡,NO的濃度不變,但是達平衡的時間增加,所以變化曲線如圖。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(11分)根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同,工業(yè)上有多種廢水的處理方法。
(1)①廢水I若采用CO2處理,離子方程式是 。
②廢水Ⅱ常用明礬處理。實踐中發(fā)現(xiàn)廢水中的c(HCO-3)越大,凈水效果越好,這是因為 。
③廢水III中的汞元素存在如下轉(zhuǎn)化:
Hg2++CH4 =CH3Hg++H+,我國規(guī)定,Hg2+的排放標(biāo)準(zhǔn)不能超過0.05 mg/L。若某工廠排放的廢水1 L中含Hg2+ 3×10-7mo1,是否達到了排放標(biāo)準(zhǔn) (填“是”或“否”)。
④廢水Ⅳ常用C12氧化CN-成CO2和N2,若參加反應(yīng)的C12與CN-的物質(zhì)的量之比為5:2,則該反應(yīng)的離子方程式 。
(2)化學(xué)需氧量(COD)可量度水體受有機物污染的程度,它是指在一定條件下,用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量,換算成氧的含量(以mg/L計)。某研究性學(xué)習(xí)小組測定某水樣的化學(xué)需氧量(COD),過程如下:
I.取V1mL水樣于錐形瓶,加入10.00 mL 0.2500 mol/L K2Cr2O7溶液。
II.加碎瓷片少許,然后慢慢加入硫酸酸化,混合均勻,加熱。
III.反應(yīng)完畢后,冷卻,加指示劑,用c mol/L硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定。終點時消耗硫酸亞鐵銨溶液V2 mL。
①I中,量取K2Cr207溶液的儀器是 。(酸式滴定管或堿式滴定管)
②Ⅱ中,碎瓷片的作用是 。
③III中,發(fā)生的反應(yīng)為:Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
由此可知,該水樣的化學(xué)需氧量COD= (用含c、V1、V2的表達式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆浙江省金華一中高三高考模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:填空題
(13分)Ⅰ.一氧化碳是一種用途相當(dāng)廣泛的化工基礎(chǔ)原料。
(1)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳。
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) 該反應(yīng)的ΔH ▲ 0 (選填“>”或“=”或“<”)。
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+ 172.5 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
請寫出CO除SO2的熱化學(xué)方程式 ▲ 。
(3)下圖中左圖是一碳酸鹽燃料電池,它以CO為燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì),右圖是粗銅精煉的裝置圖,現(xiàn)用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗;卮鹣铝袉栴}:
①寫出A極發(fā)生的電極反應(yīng)式 ▲ 。
②要用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗,則B極應(yīng)該與▲ 極(填:“C”或“D”)相連。
③當(dāng)消耗2.24 L(標(biāo)況下)CO時,粗銅電極理論上減少銅的質(zhì)量 ▲ (填:“大于”、“等于” 或“小于”)6.4克。
Ⅱ.(1)已知Na2CrO4溶液酸化時發(fā)生的反應(yīng)為:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,若1L酸化后所得溶液中鉻元素的總物質(zhì)的量為0.55 mol,CrO42-有10/11轉(zhuǎn)化為Cr2O72-。又知:常溫時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1014。上述酸化后所得溶液的pH= ▲ 。
(2)根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),含CrO42-的廢水要經(jīng)化學(xué)處理,使其濃度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的廢水處理通常有以下兩種方法。
①沉淀法:加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于 ▲ mol·L-1,然后再進行后續(xù)處理方能達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
②還原法:CrO42-Cr3+Cr(OH)3。用該方法處理10 m3 CrO42-的物質(zhì)的量濃度為1.0×10—3 mol·L-1的廢水,至少需要綠礬(FeSO4·7H2O,相對分子質(zhì)量為278) ▲ Kg(保留兩位小數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年河南省高三第三次考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(11分)以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù):
反應(yīng)I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0 kJ·mol-1
反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H = —173.6 kJ·mol-1
(1)寫出由CH3CH2OH +_____ 2CH3OH的熱化學(xué)方程式為:__________________。
(2)在一定條件下,對于反應(yīng)I:在體積恒定的密閉容器中,達到平衡的標(biāo)志是__ (填字母)
a.CO2和CH3OH 濃度相等 b.H2O的百分含量保持不變
c.H2的平均反應(yīng)速率為0 d.v正(CO2)=3v逆(H2)
e.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
f. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
如果平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng) (填字母)
a.一定向正反應(yīng)方向移動 b.在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
c.一定向逆反應(yīng)方向移動 d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大
其他條件恒定,如果想提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是 (填字母) ,
達到平衡后,想提高H2轉(zhuǎn)化率的是_______________(填字母)
a、降低溫度 b、補充H2 c、移去甲醇 d、加入催化劑
(3)在密閉容器中,對于反應(yīng)II中,研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如圖所示,則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是 ;表示CO2的體積分數(shù)曲線的是 。
(4)當(dāng)質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。上圖是反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線, 若催化劑的表面積S1>S2 ,在上圖中畫出NO的濃度在T1、S2 條件下達到平衡過程中的變化曲線,并注明條件。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆廣東省高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(13分) (1)下表為烯類化合物與溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對速率(以乙烯為標(biāo)準(zhǔn))。
烯類化合物 |
相對速率 |
(CH3)2C=CHCH3 |
10.4 |
CH3CH=CH2 |
2.03 |
CH2=CH2 |
1.00 |
CH2=CHBr |
0.04 |
據(jù)表中數(shù)據(jù),總結(jié)烯類化合物加溴時,反應(yīng)速率與C=C上取代基的種類、個數(shù)間的關(guān)系:___________________________________________________________________________。
(2)尼泊金酯是對羥基苯甲酸與醇形成的酯類化合物,是國家允許使用的食品防腐劑。尼泊金丁酯的分子式為_________________________,其苯環(huán)只與-OH和-COOR兩類取代基直接相連的同分異構(gòu)體有___________種。
(3)11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的烴A在氧氣中充分燃燒可以產(chǎn)生88 g CO2和45 g H2O。A的分子式是_____________;
(4)丁基橡膠可用于制造汽車內(nèi)胎,合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8,A氫化后得到2—甲基丙烷。A可以聚合,寫出A的兩種聚合方式(以反應(yīng)方程式表示)。
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