合成氣(CO和H2)是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用.
(1)工業(yè)上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)制備合成氣(CO和H2),4g甲烷完全反應(yīng)吸收51.5KJ熱量,寫(xiě)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
 

(2)工業(yè)上常用合成氣來(lái)冶煉金屬,其中CO還原氧化鐵來(lái)冶煉生鐵方程式如下:
3CO(g)+Fe2O3(s)?3CO2(g)+2Fe(s)△H<0
①如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),
 

A.容器中Fe2O3的質(zhì)量不隨時(shí)間而變化           B.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
C.n(CO):n(CO2)=1:1                  D.容器中氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
②在一個(gè)容積為4L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反應(yīng)2分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得此時(shí)容器內(nèi)氣體的密度為40g/L,求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)=
 
、CO的平衡轉(zhuǎn)化率=
 
、該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
 
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡的計(jì)算
專題:基本概念與基本理論
分析:(1)依據(jù)題干條件計(jì)算4g甲烷物質(zhì)的量,完全反應(yīng)吸收51.5KJ熱量,結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物寫(xiě)出熱化學(xué)方程式,注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量下的反應(yīng)焓變計(jì)算;
(2)①依據(jù)化學(xué)平衡的標(biāo)志分析判斷,實(shí)質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等;
②依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算;反應(yīng)速率的概念、轉(zhuǎn)化率概念、化學(xué)平衡常數(shù)概念,的計(jì)算應(yīng)用;
解答: 解:(1)4g甲烷完全反應(yīng)吸收51.5KJ熱量,16g甲烷和水反應(yīng)吸收熱量為206KJ;反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol;
故答案為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206KJ/mol;
(3)3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)△H<0
①如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):
A、容器中Fe2O3的質(zhì)量不隨時(shí)間而變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故A符合;
B、平衡時(shí),正逆反應(yīng)都進(jìn)行只是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相同,故B不符合;
C、一氧化碳和二氧化碳的物質(zhì)的量之比和起始量有關(guān),n (CO):n (CO2)不一定為1:1,故C不符合;
D、反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),平衡時(shí)容器中氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化,故D符合;
故答案為:AD;
②在一個(gè)容積為4L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s),反應(yīng)2分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得此時(shí)容器內(nèi)氣體的密度為40g/L,設(shè)反應(yīng)的一氧化碳物質(zhì)的量為x:
                  3CO(g)+Fe2O3(s)═3CO2(g)+2Fe(s)
起始量(mol)     4                     0
變化量(mol)     x                     x
平衡量(mol)    4-x                    x
容器內(nèi)氣體的密度為40g/L:
(4-x)×28g/mol+x×44g/mol
4
=40g/L計(jì)算得到x=3mol;
該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)=
3mol
4L
2min
=0.375mol/L;
CO的平衡轉(zhuǎn)化率=
3mol
4mol
×100%=75%
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=
c3(CO2)
c3(CO)
=
(
3
4
)3
(
1
4
)3
=27;
故答案為:0.375mol/L;75%; 27.
點(diǎn)評(píng):本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),化學(xué)平衡的特征分析,化學(xué)平衡的三段式計(jì)算,反應(yīng)速率,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)平衡常數(shù)的概念應(yīng)用,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

足量鋅片和100mL5mol/L的稀H2SO4反應(yīng)時(shí),為減慢反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是( 。
A、加入幾滴CuSO4溶液
B、加入少量水
C、升高溫度
D、加入少量Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

如圖裝置中,已知A、B兩池溶液的體積均為200mL:
(1)判斷裝置的名稱:A池為
 

(2)A池中左邊石墨棒為
 
極,電極反應(yīng)式為
 
;A池中總反應(yīng)化學(xué)方程式為
 
;
(3)若反應(yīng)開(kāi)始時(shí),CuSO4溶液的濃度為1.0mol/L.工作一段時(shí)間后取出電極,測(cè)得導(dǎo)線上通過(guò)了0.04mol e-.則反應(yīng)后A池c(Cu2+)為
 
mol/L(體積變化忽略不計(jì)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

甲醇是一種可再生能源,具有開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬該反應(yīng)并進(jìn)行分析.

(1)下列各項(xiàng)中,不能夠說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
 
(填序號(hào)).
A.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B.一定條件下,CH3OH的分解速率和CH3OH的生成速率相等
C.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO,同時(shí)生成1mol CH3OH
(2)如圖1是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.
①該反應(yīng)的焓變△H
 
0(填“>”、“<”或“=”).
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
 
K2(填“>”、“<”或“=”).
③若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
 

A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.使用合適的催化劑
D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(3)甲醇燃料電池的工作原理如圖2所示.
①請(qǐng)寫(xiě)出c口通入的物質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)式
 

②工作一段時(shí)間后,當(dāng)0.2mol甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有
 
mol電子轉(zhuǎn)移.
(4)利用圖3裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù).
若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開(kāi)關(guān)K應(yīng)該置于
 
 (填“M”或“N”)處.
若X為鋅,開(kāi)關(guān)K置于(填“M”或“N”)處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

Ⅰ.2013年霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū).其中,汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一.汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)
催化劑
2CO2(g)+N2(g),在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示.

據(jù)此判斷:
(1)該反應(yīng)的△H
 
0(選填“>”、“<”).
(2)若在一定溫度下,將1.0mol NO、0.5mol CO充入0.5L固定容積的容器中,達(dá)到平衡時(shí)NO、CO、CO2、N2物質(zhì)的量分別為:0.8mol、0.3mol、0.2mol、0.1mol,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=
 
;若保持溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.3mol,平衡將
 
移動(dòng)(選填“向左”、“向右”或“不”).
Ⅱ.以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖.

回答下列問(wèn)題:
(1)B極為電池極
 
,電極反應(yīng)式為
 

(2)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液,當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí),理論上消耗的甲烷的體積為(標(biāo)況下)
 

Ⅲ.FeS飽和溶液中存在:FeS(s)?Fe2+(aq)+S2-(aq),Ksp=c(Fe2+)?c(S2-),常溫下Ksp=1.0×10-16.又知FeS飽和溶液中c(H+)與c(S2-)之間存在以下限量關(guān)系:[c(H+)]2?c(S2-)=1.0×10-22,為了使溶液中c(Fe2+)達(dá)到1mol/L,現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的pH為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

乙醇分子中各化學(xué)鍵如圖所示.(用數(shù)字序號(hào)表示)
與氫鹵酸反應(yīng)時(shí),斷裂
 
;以銀為催化劑,發(fā)生催化氧化時(shí),斷裂
 
.與金屬鈉反應(yīng)時(shí),斷裂
 
;發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),斷裂
 
;兩分子反應(yīng)成醚時(shí)斷裂
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下表標(biāo)出的是元素周期表的一部分元素,回答下列問(wèn)題:

(1)表中用字母標(biāo)出的15種元素中,金屬性最強(qiáng)的是
 
(用元素符號(hào)表示,下同),非金屬性最強(qiáng)的是
 
,常溫下單質(zhì)為液態(tài)的非金屬元素是
 
,屬于過(guò)渡元素的是
 
(該空用字母表示).
(2)B,F(xiàn),C氣態(tài)氫化物中以
 
 最不穩(wěn)定.(填化學(xué)式)
(3)除稀有氣體外第三周期中原子半徑最小的是
 
.(填元素符號(hào))
(4)寫(xiě)出I、H元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸(或堿)性強(qiáng)弱順序
 
 
(用化學(xué)式表示)
(5)B的氫化物電子式為
 
,用電子式表示G的氫化物形成過(guò)程
 
.(物質(zhì)用化學(xué)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)向MnSO4和硫酸的混合溶液里加入K2S208(過(guò)二硫酸鉀),溶液中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):
Mn2++S2082-+H2O→MnO4-+SO42-+H+該反應(yīng)常用于檢驗(yàn)Mn2+的存在.其特征現(xiàn)象是
 

若反應(yīng)中有0.1mol還原劑參加反應(yīng),則消耗氧化劑的物質(zhì)的量為
 
 mol.
(2)若該反應(yīng)所用的硫酸錳改為氯化錳,當(dāng)它跟過(guò)量的過(guò)硫酸鉀反應(yīng)時(shí),除有高錳酸鉀、硫酸鉀、硫酸生成外,其他的生成物還有
 

(3)將NaBiO3固體(黃色微溶)加入到MnSO3和H2S04的混合溶液里加熱,固體溶解變?yōu)槌吻迦芤,發(fā)生如下反應(yīng):
 
NaBi03+
 
MnSO4+
 
H2S04
 
Na2S04+
 
Bi2(S043+
 
NaMnO4+
 
H2O
①配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式;
②上述反應(yīng)中還原產(chǎn)物是
 

③用單線橋表示該氧化還原反應(yīng)
 

(4)S2O82-在一定條件下,可轉(zhuǎn)變?yōu)镾2O32-,寫(xiě)出往K2S2O3中滴加稀硫酸的離子方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( 。
①除去乙烷中少量的乙烯:通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液洗氣
②除去溴乙烷中少量的乙醇:水洗、分液
③除去1,2-二溴乙烷中少量的溴:用飽和NaHSO3溶液洗滌后分液
④除去乙炔中少量的硫化氫:通過(guò)硫酸銅溶液洗氣.
A、①②③④B、②③④
C、②④D、②

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同步練習(xí)冊(cè)答案