【題目】隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放顯減少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅減少。
(1)在恒溫,容積為1L恒容中,硫可以發(fā)生如下較化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請回答下列問題:
①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式:_________。,
②ΔH2=_________kJ·mol-1。
③在相同條件下,充入1molSO3和0.5mol的O2,則達到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為_______;此時該反應(yīng)______(填“放出“或“吸收”)_______kJ的能量。
(2)中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下40%~50%。
①CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在休積為1L的密閉容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖所示。從3min到9min,v(H2)=_______mol/(L·min)
②為了加快化學反應(yīng)速率且使體系中氣體的物質(zhì)的量減少,其他條件不變時,可采取的措施有_______ (填編號)。
A.升高溫度 B.縮小容器體積 C.再充入CO2氣體 D.使用合適的催化劑
(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO2和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說法正確的是______________。
溫度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常數(shù) | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進行,高溫下可自發(fā)進行,說明該反應(yīng)△S<0
C.在T℃時,1L密閉容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,達到平衡時,CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時的平衡常數(shù)為100
D.工業(yè)上采用稍高的壓強(5MPa)和250℃,是因為此條件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高
【答案】 S(s) +O2(g)=SO2(g) ΔH=-297 kJ/mo1 78.64 20% 吸收 19.66 0.125 B AC
【解析】(1)①燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,故硫的燃燒熱的熱化學方程式為S(s) + O2(g)=SO2(g)△H=-297kJ/mol;
②根據(jù)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1,生成0.8mol SO3放出的能量為78.64 kJ,因此ΔH2=-78.64kJ·mol-1,故答案是78.64;
③假設(shè)1molSO3和0.5molO2完全轉(zhuǎn)化為SO2和O2,則與原來的初始量相同,所以兩次平衡是等效平衡,即平衡時SO2為0.2mol,SO3為0.8mol,所以SO3轉(zhuǎn)化了0.2mol,則達到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為×100%=20%;已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ·mol-1,當反應(yīng)逆向進行時反應(yīng)熱大小不變,符號相反,所以SO3轉(zhuǎn)化為SO2時反應(yīng)吸熱,熱量為196.6×=19.66 kJ,故答案是:20%;吸收;19.66;
(2)①從3min到9min,v(CO2)=△c(CO2)÷△t=(0.50mol/L0.25mol/L)÷6min,則v(H2)=3v(CO2)=0.125mol/(L·min),故答案是:0.125;
②A.正反應(yīng)放熱,升高溫度反應(yīng)速率加快,平衡向逆反應(yīng)方向進行,體系中氣體的物質(zhì)的量增加,A錯誤;
B.縮小容器體積壓強增大,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向進行,體系中氣體的物質(zhì)的量減少,B正確;
C.再充入CO2氣體反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向進行,體系中氣體的物質(zhì)的量增加,C錯誤;
D.使用合適的催化劑不能改變平衡狀態(tài),D錯誤;
故答案選B。
(3)A.依據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,隨溫度升高平衡常數(shù)減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;
B.由A可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,正反應(yīng)是體積減小的,則△S<0。根據(jù)△G=△H-T△S<0可知該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行,B錯誤;
C、結(jié)合平衡三段式法列式計算,平衡常數(shù)等于生成物平衡濃度冪之積除以反應(yīng)物平衡濃度冪之積,
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol/L) 0.1 0.2 0
變化量(mol/L) 0.05 0.1 0.05
平衡量(mol/L) 0.05 0.1 0.05
平衡常數(shù)K==100,C正確;
D、升溫平衡逆向進行,此條件是催化劑活性最大,不是原料氣的轉(zhuǎn)化率高,D錯誤;
故答案選AC。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)在一體積為10 L的密閉容器中,通入一定量的CO和H2O,在850 ℃時發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。CO和H2O濃度變化如圖所示,則0~4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=_____________ mol/(L·min)。
(2)t℃(高于850 ℃)時,在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如表:
時間(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①表中3~4 min時,反應(yīng)處于_______________狀態(tài);c1數(shù)值_____________0.08 mol/L(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②反應(yīng)在4~5 min時,平衡向逆方向移動,可能的原因是____________(填字母,下同),表中5~6 min時,數(shù)值發(fā)生變化,可能的原因是________________。
a.增加水蒸氣b.降低溫度
c.使用催化劑d.增加氫氣濃度
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W均為中學化學的常見物質(zhì),一定條件下它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他產(chǎn)物已略去):XYZ下列說法不正確的是( )
A. 若W是單質(zhì)鐵,則Z溶液可能是FeCl2溶液
B. 若W是氫氧化鈉,則X與Z可反應(yīng)生成Y
C. 若X是碳酸鈉,則W可能是鹽酸
D. 若W為氧氣,則Z與水作用(或溶于水)一定生成一種強酸
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 二氧化硫能使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,體現(xiàn)了其漂白性
B. 焦炭煉鐵、發(fā)酵粉烘焙糕點均會產(chǎn)生溫室氣體
C. NO2、SO2兩種氣體都能與水反應(yīng)生成酸,它們都是酸性氧化物
D. 雨水樣品在空氣中放置2小時后,測得pH變小,因為樣品吸收了空氣中的CO2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式如下:
,
下列敘述中不正確的是( )
A. 1mol該物質(zhì)最多可與1molH2加成
B. 1mol該物質(zhì)最多可與2mol NaOH完全反應(yīng)
C. 該物質(zhì)可與醇發(fā)生酯化反應(yīng),也可與酸發(fā)生酯化反應(yīng)
D. 該物質(zhì)既能與堿反應(yīng),又能與鹽酸反應(yīng),也能與氯化氫反應(yīng)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.稀硫酸溶液:NH4+、Al3+、Cl-、K+
B.氯化鐵溶液中:Mg2+、K+、Cl-、SCN-
C.FeCl2溶液:H+、NO3-、Ag+、K+
D.無色透明的溶液:H+、Na+、MnO4-、SO42-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某直鏈氨基酸的1個分子只有1個氮原子,此酸0.159克溶于水后用0.107mol/LKOH的溶液滴定,用去20.25mL才完全中和,若取2.94g此氨基酸用酸處理,然后將其與堿共熱使其中全部的氮轉(zhuǎn)化為NH3(設(shè)其體積為標況下)448mL.
(1)求該氨基酸的相對分子質(zhì)量;__________
(2)推斷化學式;__________
(3)寫出其結(jié)構(gòu)簡式__________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體充入2 L的密閉容器中,一定條件下發(fā)生如下反應(yīng): 2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L-1,下列幾種說法正確的是( )
①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)平均速率為0.3 mol·L-1·s-1
②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)平均速率為0.3 mol·L-1·s-1
③2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L-1
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
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