【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,可能發(fā)生的反應(yīng)如下:
i. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii. CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
iii. CH3OH(g)CO(g) +2H2(g) △H3
回答下列問題:
(1)已知反應(yīng)ⅱ中相關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
由此計算△H2=__________kJ·mol-1。已知△H3=99kJ·mol-1,則△H1=_________kJ·mol-1。
(2)一定比例的合成氣在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng)12小時。體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如圖1所示。
①溫度為470K時,圖中P點_______ (填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài)。在490K之前,甲醇產(chǎn)率隨著溫度升高而增大的原因是_______;490K之后,甲醇產(chǎn)率下降的原因是_______。
②一定能提高甲醇產(chǎn)率的措施是______________。
A.增大壓強 B,升高溫度 C.選擇合適催化劑 D.加入大量催化劑
(3)圖2為一定比例的CO2/H2,CO/H2、CO/CO2/H2條件下甲醇生成速率與溫度的關(guān)系。
①490K時,根據(jù)曲線a、c判斷合成甲醇的反應(yīng)機理是_________ (填“I”或“II")。
②490K時,曲線a與曲線b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,從熱力學(xué)與動力學(xué)角度,并結(jié)合反應(yīng)i、ⅱ分析原因_________。
【答案】 36kJ·mol-1 -63kJ·mol-1 不是 溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快 升高溫度,反應(yīng)i逆向移動,催化劑活性降低 AC Ⅱ CO促進反應(yīng)Ⅱ逆向移動,二氧化碳和氫氣的量增加,水蒸氣的量減少
【解析】(1) CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g),反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故△H2=(2×803+436)kJ.mol-1-(1076kJ.mol-1+2×465kJ.mol-1)= 36kJ·mol-1;
根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ=反應(yīng)Ⅲ,故△H1=△H2-△H3=36kJ.mol-1-(99kJ.mol-1)=-63kJ.mol-1; ①溫度為470K時,圖中P點 不是處于平衡狀態(tài)。在490K之前,甲醇產(chǎn)率隨著溫度升高而增大的原因是溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快;490K之后,甲醇產(chǎn)率下降的原因是升高溫度,反應(yīng)i逆向移動,催化劑活性降低;②A.增大壓強,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,故A正確; B,升高溫度反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),平衡逆向移動,故B錯誤; C.選擇合適催化劑,選擇生成甲醇,提高甲醇產(chǎn)率,故C正確; D.加入大量催化劑,不能影響平衡,故D錯誤;故選AC。(3)圖2為一定比例的CO2/H2,CO/H2、CO/CO2/H2條件下甲醇生成速率與溫度的關(guān)系。①490K時,從甲醇的生成速率來看,a曲線大于c曲線,即甲醇來源于CO2 和H2,故490K時,根據(jù)曲線a、c判斷合成甲醇的反應(yīng)機理是Ⅱ;②490K時,曲線a與曲線b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,從熱力學(xué)與動力學(xué)角度,并結(jié)合反應(yīng)i、ⅱ分析原因:對ii. CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g),CO是生成物,CO促進反應(yīng)Ⅱ逆向移動,二氧化碳和氫氣的量增加,水蒸氣的量減少,i. CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 正向進行,故CO的存在使甲醇生成速率增大。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】莫爾法是用硝酸銀標準溶液測定鹵離子含量的沉淀滴定法。某實驗興趣小組將無水FeC13與氯苯混合發(fā)生反應(yīng):2FeCl3+C6H5Cl2FeC12+C6H4C12+HC1↑,將生成的HC1用水吸收,利用莫爾法測出無水FeC13的轉(zhuǎn)化率,同時得到常用的還原劑FeC12。按照如圖裝置,在三頸燒瓶中放入162.5g無水FeC13與225g氯苯,控制反應(yīng)溫度在130℃下加熱3h,冷卻、過濾、洗滌、干燥得到粗產(chǎn)品。有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
回答下列問題:
(1)儀器c的名稱是_______________,盛裝的試劑是___________________。
(2)儀器b球形冷凝管的作用是_________________________________。
(3)下列各裝置(盛有蒸餾水)能代替圖中虛線框內(nèi)部分的是____________(填序號)。
(4)如何從濾液中回收過量的氯苯:_______________________________________。
(5)將錐形瓶內(nèi)的溶液稀釋至1000mL,從中取10.00mL,滴加幾滴K2CrO4作指示劑,用0.2000mol·L-1AgNO3溶液進行滴定,當達到終點時,消耗22.50mL AgNO3溶液。
①滴定終點的現(xiàn)象是________________________,使用棕色滴定管進行滴定的原因是________________________________________。
②無水FeC13的轉(zhuǎn)化率=__________%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今年在全球肆虐的禽流感又稱為真性雞瘟,包括中國在內(nèi)的一些國家和地區(qū)發(fā)生了人類因感染禽流感病毒死亡的病例。據(jù)專家分析,該病毒中有70%-75%的化學(xué)成分為蛋白質(zhì),因此要重視高溫殺毒.在56℃時加熱30分鐘,60℃時加熱10分鐘,70℃加熱幾分鐘,陽光直射40-48小時均可殺死禽流感病毒。專家的上述建議是利用了蛋白質(zhì)性質(zhì)中的
A. 鹽析 B. 變性 C. 水解 D. 顏色反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】同溫同壓下,質(zhì)量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五種氣體,下列說法錯誤的是( )
A. 所占的體積由大到小的順序是: H2>CH4>O2>CO2>SO2
B. 所含的電子數(shù)由多到少是:CO2>SO2>CH4>O2>H2
C. 密度由大到小的順序是:SO2>CO2>O2>CH4>H2
D. 所含分子數(shù)由多到少的順序是:H2>CH4>O2>CO2>SO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用鋁鋰鈷廢料(主要成分為Co3O4,還含有少量鋁箔、LiCoO2等雜質(zhì))回收CoO的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“堿溶”的目的是:________________。
(2)不同浸出劑“酸溶”實驗結(jié)果見下表,根據(jù)數(shù)據(jù)和物質(zhì)性質(zhì)應(yīng)選擇的浸出劑是___________(填序號),理由是__________ (用Co3O4參與反應(yīng)的離子方程式表示)。
浸出劑 | 浸出液化學(xué)成分/(g·L-1) | 鈷浸出率/% | |
Co | Al | ||
(a)HCI | 80.84 | 5.68 | 98.4 |
(b)H2SO4 | 65.0 | 6.22 | 72.3 |
(c)H2SO4+ Na2S2O3 | 84.91 | 5.96 | 98.0 |
(3)“凈化”產(chǎn)生的濾渣為____________(填化學(xué)式),濾液③中c(F-)=4.0×10-3mol·L-1,則“凈化”后殘余c(Li+)=___________。LiF與Li2CO3的Ksp分別為1.8×10-3、1.7×10-3。
(4)若濾液④中含Co2+為5.9×10-2g·L-1,“沉碳酸鈷"應(yīng)控制pH不高于___________。Co(OH)2的Ksp為1.0×10-15。
(5)“沉碳酸鈷“→“沉草酸鉆”的目的是___________。
(6)CaC2O4·H2O在空氣氛圍中的熱重曲線如下圖。在311.96℃附近有個很強的放熱峰的原因是______。900℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下列各題所給出的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論正確的是( )
A. 通入標準狀況下 HCl 氣體 11.2L,可使 1 L 濃度為 0.5mol/L 的鹽酸物質(zhì)的量濃度增大到 1mol/L
B. 在 10%的 NaOH 溶液中,平均每 9 個水分子溶有 1 個 OH-
C. 將 10g 碳酸鈣粉末加水配成 100ml 溶液,CaCO3 物質(zhì)的量濃度為 1mol/L
D. 4g NaOH 溶解在 10mL 水中,再稀釋成 1L,從中取 1mL,這 1mL 溶液的物質(zhì)的量濃度為 0.1mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g)N2(g)+ CO2(g) △H=akJ/mol。某研究小組向某恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T1℃)條件下反應(yīng),已知在不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
NO | 0.100 | 0.076 | 0.060 | 0.060 | 0.050 | 0.050 |
N2 | 0 | 0.012 | 0.020 | 0.020 | 0.025 | 0.025 |
CO2 | 0 | 0.012 | 0.020 | 0.020 | 0.011 | 0.011 |
(1該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=_______,在0~10s內(nèi),N2的平均反應(yīng)速率為______mol/(L·s),NO的轉(zhuǎn)化率為________;
(2)30s后,改變某一條件,反應(yīng)重新達到平衡,則改變的條件可能是________,若30s后升高溫度至T2℃,平衡時,容器中NO的濃度由0.060mol/L變?yōu)?/span>0.072mol/L,則該反應(yīng)的a___0 (填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某銀白色金屬單質(zhì)A在空氣中加熱燃燒時發(fā)出黃色火焰,得到淡黃色固體B,A暴露在空氣中足夠長時間變?yōu)镃,B和酸性氣體D能生成C,A和B都能與水生成E,E和D也能生成C;卮鹣铝袉栴}。
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:C_____________,D_____________,E_____________。
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①A和水生成E:______________________________________________________;
②B和D生成C:______________________________________________________;
③A在空氣中加熱:___________________________________________________。
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