【題目】一氧化碳是一種用途相當(dāng)廣泛的化工基礎(chǔ)原料。

⑴. 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“<”)。

⑵. 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

則2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH4=________。

⑶. 工業(yè)上一般采用CO與H2反應(yīng)合成可再生能源甲醇,反應(yīng)如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)達到平衡后,測

得c(CO)=0.2mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為___________。

合成氣經(jīng)壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,通過反應(yīng)進行甲醇合成,T1℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入一定量CO和H2,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:

物質(zhì)

H2

CO

CH3OH

濃度/(mol·L-1

0.2

0.1

0.4

比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。簐_______v (填“>”、“<”或“=”);若其他條件不變,在T2℃反應(yīng)10min后達到平衡,c(H2)=0.4 mol·L-1,則該時間內(nèi)反應(yīng)速率:

v(CH3OH) =__________;

(4)金屬氧化物被一氧化碳還原生成金屬單質(zhì)和二氧化碳。下圖是四種金屬氧化物被一氧化碳還原時lg[c(CO)/c(CO2)]與溫度(t)的關(guān)系曲線圖。800℃時,其中最易被還原的金屬氧化物是____(填化學(xué)式),該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值(K)等于____________。

【答案】 -270 kJ·mol-1 80% > 0.03 mol·L-1·min-1 Cu2O 106

【解析】本題考查蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算,化學(xué)圖像的分析與判斷等知識,該題綜合性強,掌握基本知識即可解答。

(1)根據(jù)方程式可知,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即該反應(yīng)的ΔH<0。

(2)反應(yīng)①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5 kJ·mol-1、反應(yīng)②CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH2=+172.5 kJ·mol-1、反應(yīng)③S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH3=-296.0 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①-②-③即可得到2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g),所以反應(yīng)熱ΔH4=-393.5kJ·mol-1-172.5kJ·mol-1+296.0kJ·mol-1=-270kJ·mol-1。

(3)將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)達到平衡,測得c(CO)=0.2molL-1,物質(zhì)的量為0.4mol。

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

起始量(mol) 2 6 0

變化量(mol) 1.6 3.2 1.6

平衡量(mol) 0.4 2.8 1.6

則CO的轉(zhuǎn)化率為=1.6÷2×100%=80%。

根據(jù)表格提供的信息,該反應(yīng)的Q=0.4÷(0.1×0.2×0.2)=100<K=160,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則此時正、逆反應(yīng)速率的大。簐>v 。根據(jù)表格提供的信息,起始?xì)錃獾臐舛葹?.2+0.4×2=1,其他條件不變,在T2℃反應(yīng)10min后達到平衡,此時c(H2)=0.4 mol·L-1,所以反應(yīng)消耗的氫氣的濃度為0.6mol·L-1,生成甲醇的濃度為0.3mol·L-1,則該時間內(nèi)反應(yīng)速率:v(CH3OH)=0.3mol·L-1÷10min=0.03 mol·L-1·min-1。

(4)800℃時,K越大,金屬氧化物越易被還原,所以最易被還原的金屬氧化物是Cu2O;根據(jù)題意,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2O+CO2Cu+CO2 ,lg[c(CO)/c(CO2)]=-6,則K=[CO2]÷[CO]=106

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)如圖所示,將氯氣依次通過盛有干燥有色布條的廣口瓶和盛有潮濕有色布條的廣口瓶,可觀察到的現(xiàn)象是_________________________________________

(2)為防止氯氣尾氣污染空氣,根據(jù)氯水顯酸性的性質(zhì),可用________溶液吸收多余的氯氣,原理是(用化學(xué)方程式表示)_________________________________。根據(jù)這一原理,工業(yè)上常用廉價的石灰乳吸收工業(yè)氯氣尾氣制得漂白粉,漂白粉的有效成分是__________(化學(xué)式),長期露置于空氣中的漂白粉,加稀鹽酸后產(chǎn)生的氣體是___________(字母代號填)。

A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.HClO

(3)據(jù)報道,某化工總廠最近相繼發(fā)生氯氣泄漏和爆炸事故,當(dāng)人們逃離爆炸現(xiàn)場時,可以用浸有一定濃度的某種物質(zhì)的水溶液的毛巾捂住鼻子,最適宜采用的該物質(zhì)是____________。

A.NaOH B.NaCl C. KBr D. Na2CO3

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【題目】一定溫度下,3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 達到平衡。下列說法正確的是

A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱

B.達到平衡時,容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大

C.達到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍

D.達到平衡時,容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】烷烴CH3CH2CH(CH2CH2CH3)CH(CH3)CH3的命名正確的是

A. 4—甲基—3—丙基戊烷 B. 3—異丙基己烷

C. 2—甲基—3—丙基戊烷 D. 2—甲基—3—乙基己烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】5 mol/L HNO3溶液配制500 mL 1 mol/LHNO3溶液時,不需用到的儀器是

A. 分液漏斗B. 膠頭滴管C. 燒杯D. 500 mL容量瓶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】不用其他試劑,用最簡單的方法鑒別下列物質(zhì),正確的鑒別順序是

NaOH溶液Mg(NO3)2溶液;CuSO4溶液KCl溶液。

A.①②③④ B.③④②① C.④①②③ D.③①②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

A. 鈉與水反應(yīng): Na +2H2ONa++2OH + H2

B. 向Al2(SO4)3溶液中加入過量氨水:Al3++3NH3﹒H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

C. 向氫氧化鋇溶液中加入稀硫酸: Ba2++OH + H+ + BaSO4↓+H2O

D. 向碳酸氫銨溶液中加入足量石灰水: Ca2+++OHCaCO3↓+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物X是一種有機合成中間體,Z是常見的高分子化合物,某研究小組采用如下路線合成X和Z。

已知:①化合物A的結(jié)構(gòu)中有2個甲基

②RCOOR'+R"CH2COOR′+ R'OH

請回答:

(1)寫出化合物E的結(jié)構(gòu)簡式__________,F(xiàn)中官能團的名稱是_________。

(2)Y→Z的化學(xué)方程式是____________。

(3)G→X的化學(xué)方程式是__________,反應(yīng)類型是___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有機物中不含有官能團是( )

A. 烷烴B. 二烯烴C. 苯酚D. 氯代烴

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