【題目】當溫度高于500 K時,科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇,這在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為___________________________。
(2)在恒容密閉容器中,判斷上述反應達到平衡狀態(tài)的依據是___________(填序號)。
a.體系壓強不再改變
b.H2的濃度不再改變
c.氣體的密度不隨時間改變
d.單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比為3∶1
(3)已知:1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水,放出143 kJ熱量;23 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳,放出650 kJ熱量,則氫氣和乙醇的燃燒熱的比值為____________(要求計算出數值)。
(4)在一定壓強下,測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數據中,起始投料比、溫度與CO2的轉化率的關系如圖所示。
根據圖中數據分析:
①降低溫度,平衡向________________方向移動。
②在700 K、起始投料比=1.5時,H2的轉化率為______________。
③在500 K、起始投料比=2時,達到平衡后H2的濃度為a mol·L1,則達到平衡時CH3CH2OH的濃度為___________。
【答案】(1)2CO2+6H2C2H5OH+3H2O
(2)ab (3)0.22
(4)①正反應(或右) ②40% ③1.5a mol·L1
【解析】(1)由題給信息可得該反應的化學方程式為2CO2+6H2C2H5OH+3H2O。
(2)該反應為氣體分子數減小的化學反應,當體系的壓強不再改變時,反應達到平衡狀態(tài),另外氫氣的濃度不再變化,也能說明反應達到平衡狀態(tài);由于在500 K時,所有物質均為氣體,故在恒容狀態(tài)下氣體的密度恒為定值,密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài);根據化學方程式可知,任何單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比均為3∶1。
(3)由題給信息可分別寫出氫氣和乙醇燃燒的熱化學方程式:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=286 kJ/mol 和CH3CH2OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=1 300 kJ/mol,從而可求得氫氣和乙醇的燃燒熱的比值為0.22。
(4)①由圖中信息可知,其他條件不變時,升高溫度,CO2的轉化率降低,說明平衡向逆反應方向移動,故正反應為放熱反應,即降低溫度,平衡將向正反應方向移動。
②700 K時,當氫氣與二氧化碳的起始投料比=1.5時,由圖像可知二氧化碳的轉化率為20%,由化學方程式:2CO2+6H2C2H5OH+3H2O,可計算出氫氣的轉化率為40%。
③設起始時c(CO2)=x mol·L1,則起始時c(H2)=2x mol·L1,有
2CO2+6H2C2H5OH+3H2O
起始濃度(mol·L1):x 2x 0 0
轉化濃度(mol·L1): 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x
平衡濃度(mol·L1): 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x
0.2x=a,得x=5a,平衡時c(CH3CH2OH)=0.3x mol·L1=1.5a mol·L1。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素。一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO2的速率,探究某種影響化學反應速率的因素,設計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化):
實驗序號 | A溶液 | B溶液 |
① | 20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
② | 20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 | 30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
(1)該反應的離子方程式 。(已知H2C2O4是二元弱酸)
(2)該實驗探究的是 因素對化學反應速率的影響。相同時間內針筒中所得CO2的體積大小關系是 < (填實驗序號)。
(3)若實驗①在2 min末收集了2.24 mL CO2(標準狀況下),則在2 min末, c(MnO4-)=__________mol/L(假設混合液體積為50 mL)
(4)除通過測定一定時間內CO2的體積來比較反應速率,本實驗還可通過測定 來比較化學反應速率。(一條即可)
(5)小組同學發(fā)現反應速率總是如圖,其中t1~t2時間內速率變快的主要原因可能是:
① ;② 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現有下列10種物質:①飽和食鹽水;②乙醇;③鐵片;④液態(tài)硫酸;⑤碳酸鈣固體⑥干冰;⑦熔融硫酸鉀;⑧鋁條;⑨燒堿;⑩石墨。
(1)用序號回答,能導電的是_____。屬于電解質的是_____。屬于非電解質的是_____。
(2)寫出③與水反應的化學方程式,并用單線橋表示電子轉移的方向和數目__________。
(3)寫出⑧與⑨的水溶液反應的離子方程式是_______________________。
(4)儲氫納米碳管的成功研制體現了科技的進步。用電弧法合成的碳納米管常伴有大量的雜質-碳納米顆粒。這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純。其反應中的反應物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O 七種。請用上述物質填空并配平化學方程式:
C +_____ +□H2SO4-□ +□ +□Cr2(SO4)3+□H2O。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知在等溫等壓條件下,化學反應方向的判據為:ΔH-TΔS<0 反應能正向自發(fā)進行,ΔH-TΔS=0 反應達到平衡狀態(tài), ΔH-TΔS>0 反應不能自發(fā)進行。設反應A=D+E ΔH-TΔS=(-4 500+11T) J·mol-1,要防止反應發(fā)生,溫度必須( )
A.高于409 KB.低于136 K
C.高于136 K而低于409 KD.低于409 K
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【題目】下列離子方程式正確的是( )
A. 碳酸鈣跟醋酸反應:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
B. 金屬鈉加入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C. 鐵跟稀鹽酸反應:Fe+2H+===Fe2++H2↑
D. 碳酸氫鈣溶液跟足量燒堿溶液反應:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
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【題目】如圖為一“鐵鏈”圖案,小明在圖案上分別寫了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五種物質,圖中相連的兩種物質均可歸屬為一類,相交部分A、B、C、D為其相應的分類依據代號。請回答下列問題。
(1)請將分類依據代號填入相應的括號內:
(____)兩種物質都不是電解質
(____)兩種物質都是鈉的化合物
(____)兩種物質都屬于氧化物
(____)兩種物質都屬于鹽
(2)用潔凈的燒杯取少量蒸餾水,用酒精燈加熱至沸騰,向燒杯中逐滴加入1 mol·L-1的如圖中某種物質M的水溶液,繼續(xù)煮沸可制得一種紅褐色膠體。
①物質M的化學式為____________。
②證明有紅褐色膠體生成的實驗方法是___________________(不需要回答具體操作方法)。
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【題目】某核素的質量數為37,該核素質子數、中子數和電子數正確的順序是( )
A. 18、19、19 B. 18、20、18
C. 19、18、20 D. 18、19、18
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【題目】為了探究“二氧化碳是否在有水存在時才能和過氧化鈉反應”,某課題研究小組的同學們設計了如下圖的實驗裝置,分別進行了甲、乙兩次實驗:
實驗甲:干燥的二氧化碳和過氧化鈉的反應。在干燥的試管Ⅱ中裝入Na2O2,在通入CO2之前,關閉K1和K2。在試管Ⅰ內裝入試劑X后,打開K1和K2,通入CO2,幾分鐘后,將帶火星的木條插入試管Ⅲ的液面上,觀察到木條不復燃,且Ⅱ中的淡黃色沒有變化。
實驗乙:潮濕的二氧化碳和過氧化鈉的反應。在試管Ⅰ內裝入試劑Y,其他操作同實驗甲,觀察到木條復燃,且Ⅱ中的淡黃色變?yōu)榘咨?/span>
試回答下列問題:
(1)在裝入Na2O2后,通入CO2前,關閉K1和K2的目的是_________________________________________________________。
(2)在實驗甲中,試劑X是______________;在實驗乙中,試劑Y是_____________。
(3)根據上述兩個實驗現象,得到的結論是___________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】FeCl3是中學實驗室常用的試劑,可以用來制備氫氧化鐵膠體。
(1)下列制備氫氧化鐵膠體的操作方法正確的是____________(填字母);
A.向飽和氯化鐵溶液中滴加少量的氫氧化鈉稀溶液
B.加熱煮沸氯化鐵飽和溶液
C.在氨水中滴加氯化鐵濃溶液
D.在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,煮沸至液體呈紅褐色
(2)寫出制備氫氧化鐵膠體的離子方程式_______________;
(3)下列與膠體性質無關的是_____________(填字母);
A.河流入?谔幮纬缮持
B.使用微波手術刀進行外科手術,可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血
C.腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進行治療
D.在飽和氯化鐵溶液中滴加NaOH溶液,產生紅褐色沉淀
E.冶金廠常用高壓電除去煙塵
(4)從溶液中分離提純Fe(OH)3膠體的方法叫_____________;
(5)向氫氧化鐵膠體中逐滴加入稀硫酸至過量的現象是_____________________________________。
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