【題目】CCUS是一種二氧化碳的捕獲、利用與封存的技術(shù),這種技術(shù)可將CO2資源化,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)利用廢氣中的CO2為原料可制取甲醇。一定條件下,在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。

①已知:H2(g)、CH3OH(1)的燃燒熱(△H)分別為-285.8kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1;

CH3OH (1)===CH3OH (g) △H=+35.2kJ·mol-1;

H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol-1

則CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。有利于提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___________(填選項(xiàng)字母)。

A.高溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫高壓 D.低溫低壓

②某溫度下,向體積為2L的容器中充入6molH2、4 mol CO2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為50%,其平衡常數(shù)為___________(保留兩位有效數(shù)字)。

③起始條件(T1℃、2L密閉容器)如表所示:

CO2/mol

H2/mol

CH3OH/mol

H2O/mol

I(恒溫恒容)

2

6

0

0

II(絕熱恒容)

0

0

2

2

達(dá)到平衡時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù):K(I)___________K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡時(shí)CH3OH的濃度:c(I)___________c(Ⅱ)。

(2)CO2可用來(lái)合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ·mol-1。0.1MPa下,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入體積固定的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),不同溫度(T)下平衡時(shí)的四種氣態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()如圖所示:

①曲線b、c表示的物質(zhì)分別為___________、___________(填化學(xué)式)。

②保持溫度不變,在體積為VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反應(yīng)物,t0時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。t1時(shí)將容器體積瞬間擴(kuò)大至2VL并保持不變,t2時(shí)重新達(dá)到平衡。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M隨時(shí)間的變化圖象_________

【答案】-51.7 B 0.05 < < H2O CO2

【解析】

1)①H2燃燒的熱化學(xué)方程式為①H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJ/mol

CH3OH燃燒的熱化學(xué)方程式為:②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-726.5kJ/mol

③CH3OH(1)===CH3OH (g) △H=+35.2kJ·mol-1;

④H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol-1

將得①×3-②+③+④,得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H=-51.7 kJ·mol-1。該反應(yīng)的特點(diǎn)是正向放熱,氣體分子總數(shù)減少,所以低溫、高壓均可以使平衡右移,對(duì)提高氫氣的轉(zhuǎn)化率有利,所以選擇B項(xiàng)。

②先以物質(zhì)的量數(shù)據(jù)代入列出“三段式”:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),

初始 4 6 0 0

變化 1 3 1 1

平衡 3 3 1 1

容器的體積為2L,所以平衡時(shí)CO2H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量濃度(mol/L)分別為:1.5、1.50.5、0.5,據(jù)平衡常數(shù)的本義式有:===0.05

③從題給表格中數(shù)據(jù)來(lái)看,如若二者溫度相同,則兩個(gè)容器為完全等同的兩個(gè)平衡——一個(gè)從反應(yīng)物投料,一個(gè)從產(chǎn)物投料而已,F(xiàn)一個(gè)為恒溫,一個(gè)為絕熱,又由于該反應(yīng)是正向放熱的反應(yīng),容器II從產(chǎn)物開(kāi)始投料,反應(yīng)過(guò)程中吸熱,導(dǎo)致溫度比容器I的要降低。而溫度越低,平衡常數(shù)越大,所以KI<KII。容器II的反應(yīng)相當(dāng)于在容器I的基礎(chǔ)上右移,所以平衡時(shí)CH3OH的濃度:c(I)<c(Ⅱ);2)①反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ·mol-1,正向是一個(gè)放熱反應(yīng),升溫,平衡應(yīng)左移,所以所給圖示中,含量減少的b、d是生成物,增加的a、c是反應(yīng)物,因按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料而且體積固定,所以a為H2、b為水、c為CO2,d為乙烯,所以答案為H2O、CO2;②反應(yīng)前混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為:=18.8,所以起點(diǎn)坐標(biāo)為(0,18.8),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,至t0時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡,如全部轉(zhuǎn)化為乙烯和水,平均相對(duì)分子質(zhì)量為。t1瞬間擴(kuò)大至2VL并保持不變,t2時(shí)重新達(dá)到平衡,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,t2時(shí)達(dá)平衡時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)大于18.8。所以圖象為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】常溫下,用0.10mol·L1KOH溶液滴定10.00mL0.10mol·L-1H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積看成兩者溶液的體積之和),下列說(shuō)法正確的是

A.點(diǎn)②所示溶液中:c(K)+c(H)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(OH)

B.點(diǎn)③所示溶液中:c(K)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)

C.點(diǎn)④所示溶液中:c(K)+c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.15mol·L-1

D.點(diǎn)⑤所示溶液中:c(OH)=c(H)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4)

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【題目】工業(yè)上通常利用SiO2 和碳反應(yīng)來(lái)制取硅,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。

工業(yè)上還可以利用鎂制取硅,反應(yīng)為2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng):2Mg + Si = Mg2Si。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,試回答下列問(wèn)題:

(1)由于O2和H2O(g)的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。

a.石灰石   b.鋅!  .純堿

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),必須先通一段時(shí)間X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是 ___________________________;當(dāng)反應(yīng)引發(fā)后,移走酒精燈,反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是______________________。

(3)反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時(shí),往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是副產(chǎn)物Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃.用化學(xué)方程式表示這兩個(gè)反應(yīng)①___________________________________________

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【題目】已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1

2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)△H2

C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H3

則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)△H

A. 12△H3+5△H2-2△H1 B. 2△H1-5△H2-12△H3

C. 12△H3-5△H2-2△H1 D. △H1-5△H2-12△H3

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【題目】下列說(shuō)法不正確的是

A.苯的鄰位二元取代物只有一種證明苯?jīng)]有單雙鍵交替結(jié)構(gòu)

B.乙烯能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)使溶液褪色

C.牛油、纖維素和蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物

D.(CH3)2CHCH(CH3)2 的名稱(chēng)是2,3-二甲基丁烷

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【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法不正確的是

A.常溫下將5.6 g 鐵加到足量濃硫酸中,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3 NA

B.常溫常壓下,28 g丙烯中所含C-H鍵的數(shù)目為4 NA

C.1 L 3.0 mol·L-1 NH4Cl溶液中,NH4+ 數(shù)目小于3 NA

D.2.0 g重水 (D2O) 中含有的中子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、BC、D、EF六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件未標(biāo)出),其中反應(yīng)是置換反應(yīng),B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì),且B為黃綠色;反應(yīng)中有水生成,反應(yīng)需要放電才能發(fā)生,AD相遇有白煙生成。

1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_________________;

2)反應(yīng)中每生成1 molC,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為______________;

3AD的水溶液恰好完全反應(yīng)時(shí),其生成物的水溶液呈_____性(填”“),該水溶液中存在著如下關(guān)系,用粒子濃度符號(hào)填寫(xiě)。

①cH++____= cOH-+ cCl-);

②cH+= cOH-+____

4)元素X與組成B的元素同周期,X的單質(zhì)既可與酸反應(yīng)也可與堿反應(yīng)且都生成H2,則

  ①X的單質(zhì)與堿反應(yīng)的離子方程式_____________________________;

  ②X、空氣、海水可以組成新型海水標(biāo)志燈的電池。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,靠氧氣使X不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流,只要把燈放入海水中,數(shù)分鐘后就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍。則該新型電池的正極的電極反應(yīng)式為________________;原電池的總反應(yīng)方程式為________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)之間有如下反應(yīng)關(guān)系:

已知由E轉(zhuǎn)化成C的現(xiàn)象是:灰白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。

回答:

(1) 寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A______B______D________________________________

(2) 寫(xiě)出E→C反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________

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【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含Fe2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下:

下列敘述不正確的是(

A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液

B.反應(yīng)①過(guò)濾后所得沉淀為氧化鐵

C.圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)包含氧化還原反應(yīng)

D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3

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