【題目】碳及其化合物在工農(nóng)業(yè)上有重要作用。
Ⅰ、在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___________。該反應(yīng)為__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)某溫度下平衡濃度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),該溫度下加入1 mol CO2(g)和1 mol H2(g),充分反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為______________。
(3)在800 ℃時(shí)發(fā)生上述反應(yīng),某時(shí)刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 mol/L,c(H2)為1.5 mol/L,c(CO)為1 mol/L,c(H2O)為3 mol/L,則正、逆反應(yīng)速率的比較為:v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ、工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJmol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJmol-1
則2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=_______________kJ·mol-1。
Ⅲ、常溫下用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在該溶液中,c(NH4+)________(填“>”、“<”或“=”)c(HCO3—);反應(yīng)NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=__________。(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2
【答案】 吸熱 50% < -130.8 > 1.25×10-3
【解析】Ⅰ、(1)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,由表中數(shù)據(jù)可知,升高溫度,平衡常數(shù)增大,說明升高溫度,平衡正向移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為: ;吸熱;
(2)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),說明平衡常數(shù)K=1,故溫度為830℃;CO2、H2的起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則二者平衡濃度相等,由CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),可知平衡時(shí)CO(g)、H2O(g)濃度相等,結(jié)合平衡常數(shù)K==1,可知平衡時(shí)c(CO2)=c(H2)=c(CO)=c(H2O),根據(jù)碳元素守恒可知,平衡時(shí)n(CO2)=n(CO2)= =0.5mol,故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,故答案為:50%;
(3)此時(shí)濃度商Qc==1>800℃時(shí)平衡常數(shù)K=0.9,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則v(正)<v(逆),故答案為:<;
Ⅱ、已知:①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJmol-1,②CH3OCH3(g)+H2O(g) ═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,①×2-②可得:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g) +3H2O(g),△H3=2△H1-△H2=2×(-53.7kJmol-1)-23.4kJmol-1 =-130.8kJmol-1,故答案為:-130.8;
Ⅲ、根據(jù)鹽類水解規(guī)律,已知NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氫根的水解程度更大,所以NH4HCO3顯堿性;在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)>c(HCO3-);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K==×===1.25×10-3,故答案為:>; 1.25×10-3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于氨的噴泉實(shí)驗(yàn)形成的原理解釋正確的是
A. 氨水呈堿性 B. 氨氣極易溶于水,燒瓶內(nèi)外形成壓強(qiáng)差
C. 氨氣易液化 D. 氨氣溶于水后形成的溶液易揮發(fā)
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【題目】我國宣布到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將提高到20%左右.下列不屬于化石能源的是
A.煤 B.石油 C.天然氣 D.生物質(zhì)能
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【題目】在0.2LNaCl、MgCl2的混合溶液中,部分離子濃度大小如圖所示,回答下列問題:
(1)該混合溶液中,Na+的物質(zhì)的量為mol,MgCl2的物質(zhì)的量為mol,Cl﹣的物質(zhì)的量為mol.
(2)該混合溶液中含溶質(zhì)的總質(zhì)量為g.
(3)將該混合溶液加水稀釋至體積為 1L,稀釋后溶液中Cl﹣的物質(zhì)的量濃度為molL﹣1 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是( )
A. Cu B. HCl C. MgCl2 D. Al2(SO4)3
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【題目】在烷烴分子中,每增加一個(gè)碳原子,每摩爾該烷烴完全燃燒需要多消耗氧氣( )
A. 1 mol B. 1.5 mol C. 2 mol D. 2.5 mol
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【題目】25C時(shí),氯水中部分含氯的物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的百分?jǐn)?shù)) 與pH的關(guān)系如下圖所示。
下列敘述正確的是
A. 新制的pH=1的氯水中,c(C13-)>c(HClO)>c(H+)
B. 新制氯水中持續(xù)通入SO2,pH不斷變小,溶液顏色不斷加深
C. 25℃時(shí),HClO H++ClO-的電離常數(shù)Ka的對數(shù)值為lgKa=-7.54
D. pH=6的氯水中加入NaOH溶液,主要發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為HClO+OH-=ClO-+H2O
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【題目】NH4Al(SO4)2·12H2O (銨明礬) 可用作泡沫滅火器的內(nèi)留劑、石油脫色劑等。用氧化鐵和鋁粉等物質(zhì)做鋁熱反應(yīng)后的鋁灰及硫酸銨等為原料制備銨明礬的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1) 鋁灰用“水洗”的目的是______堿溶時(shí),需在約90℃條件下進(jìn)行,適宜的加熱方式為_____。
(2)“過濾1”所得濾渣主要成分為_________。
(3)用下圖左邊裝置制備CO2時(shí),適宜的藥品A 為________、B 為__________;“沉鋁”時(shí),通入過量CO2 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(4)請?jiān)O(shè)計(jì)從“過濾2”所得濾渣制取銨明礬的實(shí)驗(yàn)方案: 稱取一定質(zhì)量“過濾2”的濾渣,放入燒杯中,____,靜置,過濾、洗滌、晾干,得到NH4Al(SO4)2·12H2O [實(shí)驗(yàn)中須使用到3mol/L硫酸、(NH4)2SO4、蒸餾水、氨水、pH 試紙; 已知: NH4Al(SO4)2飽和溶液的pH約為1.5,幾種物質(zhì)的溶解度曲線見右上圖]。
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【題目】在0.1 mol/L CH3COOH溶液中存在如下電離平衡:CH3COOHCH3COO-+H+,對于該平衡,下列敘述正確的是
A. 加入水時(shí),平衡逆向移動(dòng)
B. 加入少量NaOH固體,平衡正向移動(dòng)
C. 加入少量0.1 mol/L HCl溶液,溶液中c(H+)不變
D. 加入少量CH3COONa固體,平衡正向移動(dòng)
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