【題目】2016年9月3日,二十國(guó)集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)人杭州峰會(huì)之前,中國(guó)政府率先簽署了《巴黎協(xié)定》并向聯(lián)合國(guó)交存批準(zhǔn)文書,體現(xiàn)中國(guó)為應(yīng)對(duì)全球氣候變化做出了重要貢獻(xiàn)。為減少CO2對(duì)環(huán)境造成影響,有科學(xué)家提出設(shè)想,先把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來(lái),并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状,流程如下?/span>
(1)寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。
(2)在合成塔中,當(dāng)有8.8gCO2與足量H2完全反應(yīng),可放出9.84×l03kJ的能量,寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________。
(3)在體積為l L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2在300℃下發(fā)生反應(yīng),有關(guān)物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。
①從反應(yīng)開始到平衡,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=_______ _____。
②其他條件不變,只將溫度提高到500℃,再次平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO2)比值___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③從平衡移動(dòng)原理分析,低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度,原因是_______________。
(4)目前,由CO2來(lái)合成二甲醚已取得了較大的進(jìn)展,其化學(xué)反應(yīng)是:
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H>0。
判斷該反應(yīng)在一定條件下,體積恒定的密閉容器中是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________。
a.容器中密度不變
b.單位時(shí)間內(nèi)消耗2molCO2,同時(shí)消耗1mol二甲醚
c.v(CO2):v(H2)=1:3
d.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
【答案】
(1)2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑
(2)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.2kJ/mol
(3)①0.225mol/(L·min);②減小③考慮反應(yīng)快慢(或者催化劑活性)
(4)bd
【解析】
試題分析:(1)二氧化碳和飽和的碳酸鉀溶液反應(yīng)生成碳酸氫鉀,碳酸氫鉀不穩(wěn)定,加熱時(shí)分解生成碳酸鉀、二氧化碳和水,所以方程式為2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑,故答案為:2KHCO3K2CO3+H2O+CO2↑;
(2)8.8gCO2與足量H2完全反應(yīng),可放出9.84×l03kJ的能量,所以1mol二氧化碳和足量氫氣反應(yīng)放出49.47KJ熱量,所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.2KJ/mol,故答案為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.2KJ/mol;
(3)①圖象分析,甲醇表示的反應(yīng)速率==0.075mol/Lmin;依據(jù)化學(xué)方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)計(jì)算得到氫氣表示的反應(yīng)速率=0.075mol/Lmin×3=0.225 mol/(Lmin),故答案為:0.225 mol/(Lmin);
②反應(yīng)是放熱反應(yīng),若其它條件不變,只將溫度提高到800℃,平衡逆向進(jìn)行,再次達(dá)平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO2)比值減;故答案為:減;
③低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度,原因是適當(dāng)提高溫度可以加快反應(yīng)速率,并且在300℃催化劑活性最高,故答案為:考慮反應(yīng)快慢(或者催化劑活性);
(4)a.恒容容器中,體積不變,據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,密度始終不變,所以容器中密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;b.單位時(shí)間內(nèi)消耗2molCO2,同時(shí)消耗1mol二甲醚,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;c.v(CO2):v(H2)的比值,無(wú)論正向進(jìn)行、逆向進(jìn)行還是平衡時(shí)正逆向進(jìn)行,始終與化學(xué)計(jì)量數(shù)相同為1:3,所以v(CO2):v(H2)=1:3不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;d.該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體體積本題,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明各組分濃度不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;故答案為: bd。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Al、Fe 都是重要的金屬元素,下列說法正確的是( )
A. 兩者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物
B. 兩者的單質(zhì)都不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
C. 常溫條件下,兩種金屬都能溶解于濃硫酸中
D. 制備 AlCl3、FeCl3,均不能采用將其溶液直接蒸干的方法
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)家在利用無(wú)土栽培法培養(yǎng)一些名貴花卉時(shí),培養(yǎng)液中添加了多種必需的化學(xué)元素,其配方如下表:
離子 | K+ | Mg2+ | Ca2+ | N03- | H2PO3- | SO42- | Zn2+ |
培養(yǎng)液濃度(mol/L) | 1 | 0.25 | 1 | 2 | 1 | 0.25 | 1 |
其中植物根細(xì)胞吸收量最少的離子是
A. Ca2+ B. H2PO3- C. Zn2+ D. SO42-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在容積為2L的3個(gè)密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g) xC(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 3molA、2molB | 6molA、4molB | 2molC |
到達(dá)平衡的時(shí)間(min) | 5 | 8 | |
A的濃度(mol/L) | c1 | c2 | |
C的體積分?jǐn)?shù) | w1 | w3 | |
混合氣體密度(g/L) | ρ1 | ρ2 |
下列說法正確的是
A.若x<4,則2c1<c2
B.若w3=w1,可斷定x=4
C.無(wú)論x的值是多少,均有2ρ1=ρ2
D.容器甲中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡平均速率為v(A)=0.3molL-1min-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在容積為2L的容器內(nèi),發(fā)生反應(yīng)2A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),起始時(shí)充入3molA和2.5molB混合氣體;經(jīng)過5min生成0.5molD,下列說法正確的是
A.若單位時(shí)間內(nèi)生成的B和D的物質(zhì)的量之比為3:1,則體系處于平衡狀態(tài)
B.C的平衡濃度為2mol/L
C.5min內(nèi)B的平均消耗速率為0.3mol/(L·min)
D.平衡后,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0,測(cè)得c(H2O)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖。下列判斷正確的是
A.0~5min內(nèi),v (H2)=0.05mol/(Lmin)
B.5min時(shí)該反應(yīng)的K值一定小于12 min時(shí)的K值
C.10 min時(shí),改變的外界條件可能是減小壓強(qiáng)
D.5min時(shí)該反應(yīng)的v (正)大于11 min 時(shí)的v (逆)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)手性分子提出了以下四個(gè)觀點(diǎn):
①互為手性異構(gòu)體的分子互為鏡像 ②利用手性催化劑合成可得到一種或主要得到一種手性分子 ③手性異構(gòu)體分子組成相同 ④手性異構(gòu)體性質(zhì)相同 你認(rèn)為正確的是( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. 全部
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