【題目】在恒壓密閉容器中,充入一定量的H2和CO2 發(fā)生如下可逆反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH <0,實驗測得反應物在不同溫度下,反應體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系曲線如圖所示。
(1)該反應的ΔS______0(填>或<),該反應在_______(填“低溫”或“高溫”)條件下利于自發(fā)進行;
(2)比較T1與T2的大小關(guān)系:T1__T2(填“<”、“=”或“>”),理由是_______。
(3)在T1和P6的條件下,往密閉容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,該反應在第5 min時達到平衡,此時容器的體積為1.8 L;則該反應在此溫度下的平衡常數(shù)為____;若溫度不變,壓強恒定在P8的條件下重新達到平衡時,容器的體積變?yōu)?/span>_____L。
【答案】<低溫<反應Ⅲ為放熱反應,溫度降低,反應正向移動,所以T1<T24/27或0.1488/15或0.533
【解析】
(1)根據(jù)方程式可知正反應是體積減小的放熱的可逆反應,因此該反應的ΔS<0;由于ΔG=ΔH-TΔS<0時反應自發(fā)進行,所以該反應在低溫下自發(fā)進行;
(2)反應放熱反應,溫度降低,反應正向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率升高,所以T1<T2;
(3)在T1和P6的條件下平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是40%,則根據(jù)方程式可知
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始量:1mol 3mol 0 0
變化量:0.4mol 1.2mol 0.4mol 0.4mol
平衡量:0.6mol 1.8mol 0.4mol 0.4mol
達到平衡時容器的體積為1.8 L,所以CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的濃度分別是(mol·L-1)1/3、1、2/9、2/9,所以平衡常數(shù)K=;若溫度不變,壓強恒定在P8的條件下重新達到平衡時,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是60%。則
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始量:1mol 3mol 0 0
變化量:0.6mol 1.8mol 0.6mol 0.6mol
平衡量:0.4mol 1.2mol 0.6mol 0.6mol
溫度不變,K不變,則
解得V=8/15 L。
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【題目】化合物丙由如下反應制得:
C4H10OC4H8 C4H8Br2(丙)
丙的結(jié)構(gòu)簡式不可能是
A. CH3CH2CHBrCH2Br B. CH3CH(CH2Br)2
C. CH3CHBrCHBrCH3 D. (CH3)2CBrCH2Br
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【題目】海水是重要的資源,可以制備一系列物質(zhì)。
下列說法正確的是
A. 除去粗鹽中 SO42-、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì),加入試劑及相關(guān)操作順序可以是:NaOH 溶液→BaCl2 溶液→Na2CO3 溶液→過濾→鹽酸
B. 步驟②中,應先通 CO2,再通 NH3
C. 步驟③中可將 MgCl2·6H2O 晶體在空氣中直接加熱脫水
D. 步驟④、⑤、⑥反應中,溴元素均被氧化
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【題目】下列說法正確的是
A. 乙烯中碳碳雙鍵的鍵能是乙烷分子中碳碳單鍵的兩倍
B. 120℃時,乙烯與足量的氧氣在密閉中充分燃燒后恢復到原溫度,容器內(nèi)壓強不變
C. 1 mol乙烯與氯氣完全反應后所得的產(chǎn)物,再與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應,兩個過程中消耗氯氣的總物質(zhì)的量最多為6mol
D. 分子式為C5H12O且能與鈉反應放出氣體的物質(zhì)共有6種結(jié)構(gòu)
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【題目】關(guān)于VA族元素(用R代表)的下列敘述正確的是
A.最高化合價是+5價B.氫化物的通式為RH5
C.非金屬性由上到下遞增D.其含氧酸均為一元強酸
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【題目】下表是有機物 A、B、C、D 的有關(guān)信息:
A | ①無色無味、難溶于水; ②最簡單的有機化合物 | B | ①能使溴的四氯化碳溶液褪色; ②比例模型為: ③能與水在一定條件下反應生成 D |
C | ①由 C、H 兩種元素組成; ②球棍模型為: 。 | D | ①能與鈉反應,但不能與 NaOH 溶液反應; ②在催化劑條件下能被空氣中的氧氣氧化為 E |
根據(jù)表中信息回答下列問題:
(1)寫出B 的結(jié)構(gòu)式_____;D 的官能團名稱是_____。
(2)B 能使溴的四氯化碳溶液褪色,反應后生成物的名稱_____。
(3)B→D 的化學反應類型為_____。
(4)D 催化氧化生成E 的化學方程式為_____。
(5)C 的分子式是_____,寫出在濃硫酸作用下,C 在 50 ~60℃與濃硝酸發(fā)生反應的化學方程式:_____。
(6)與A 互為同系物的物質(zhì)均符合通式 CnH2n+2,當 n=5 時,該有機物有_____種同分異構(gòu)體, 其中碳鏈最短的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是_____。
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【題目】甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應用的廣闊前景,工業(yè)上采用如下反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(1)分析該反應并回答下列問題:
①該反應的平衡常數(shù)表達式為K=____________。
②下列選項能判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)有__________(填序號)。
A.2v(正)(H2)= v(逆)(CO)
B.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2molH2的同時生成 1mol CH3OH
C.恒溫、恒容時,容器內(nèi)的壓強不再變化
D.恒溫、恒容時,容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
(2))下圖是該反應在不同溫度下CO轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線:
①該反應的△H________0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù):K1 ________ K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(CO)= 0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為________________。
(4)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式________________________。
(5)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為__________(填 化學式,下同),c 口通入的物質(zhì)為__________。 ②該電池正極的電極反應式為_______________。
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【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機合成的重要還原劑,其合成線路如下圖所示。
(1)鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應,其反應的化學方程式為__________________________。
(2)AlCl3與NaH反應時,需將AlCl3溶于有機溶劑,再將得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反應中NaH的轉(zhuǎn)化率較低的原因是__________________________________________。
(3)實驗室利用下圖裝置制取無水AlCl3。
①A中所盛裝的試劑是_______________。
②點燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣,其操作是____________________________
(4)改變A和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH,若裝置中殘留有氧氣,制得的NaH中可能含有的雜質(zhì)為____________ 。
(5)現(xiàn)設計如下四種裝置,測定鋁氫化鈉粗產(chǎn)品(只含有NaH雜質(zhì))的純度。
從簡約性、準確性考慮,最適宜的裝置是_________(填編號)。稱取15.6g樣品與水完全反應后,測得氣體在標準狀況下的體積為22.4L,樣品中鋁氫化鈉的質(zhì)量為___________。
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