【題目】甲醇是重要的化工原料,又可稱(chēng)為燃料。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,發(fā)生的主反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為___;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為___(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是___。
(2)合成氣的組成=2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而___(填“增大”或“減小”),其原因是___。圖2中的壓強(qiáng)由大到小為___,其判斷理由是___。
【答案】K= a 反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高變小 減小 升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低 P3>P2>P1 相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高
【解析】
(1)平衡常數(shù)為生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),溫度升高,K值減;
(2)由圖象可知,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,根據(jù)升高溫度對(duì)反應(yīng)①和③的影響進(jìn)行分析;相同溫度下,反應(yīng)③為等體積反應(yīng),壓強(qiáng)改變不影響平衡的移動(dòng),反應(yīng)①正向?yàn)轶w積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,據(jù)此進(jìn)行分析判斷。
(1)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K=;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),溫度升高,K值減小,因此能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為a;
(2)由圖象可知,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),體系中CO的量爭(zhēng)奪,反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),CO的量增多,因此隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率減;相同溫度下,反應(yīng)③為等體積反應(yīng),壓強(qiáng)改變不影響平衡的移動(dòng),反應(yīng)①正向?yàn)轶w積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,因此增大壓強(qiáng)有利于CO的轉(zhuǎn)化率的升高,所以壓強(qiáng)的大小關(guān)系為:P3>P2>P1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某工廠排放出有毒物質(zhì)NOCl,它遇水就會(huì)生成NO3-,NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則NOCl的電子式為______。水源中的NO3-對(duì)人類(lèi)健康會(huì)產(chǎn)生危害。為了降低水源中NO3-的濃度,有研究人員建議在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2,該反應(yīng)的離子方程式為______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將煤直接作為燃料燃燒,不但熱效率較低,且產(chǎn)生煙塵、二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì),造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤的干餾是提高煤的利用率、生產(chǎn)重要化工原料、繡像污染物排放量的有效措施之一。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室條件下探究煤干餾的現(xiàn)象及產(chǎn)物,裝置如圖所示,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)煤干餾的條件是___。
(2)盛有冷水的燒杯的作用是___。
(3)實(shí)驗(yàn)后檢驗(yàn)有粗氨水生成的操作是___。
(4)已知CO不能使溴水退色,若將從具支試管支管口處逸出的氣體通入溴水中,發(fā)現(xiàn)溴水退色,則說(shuō)明煤的干餾產(chǎn)生了___。
(5)從煤焦油中分離出苯、甲苯、二甲苯的實(shí)驗(yàn)方法是___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料;卮鹣铝袉(wèn)題:
對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。
在343K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是___;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有___、___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是( )
A.18gT2O(3H2O)中,含有的電子總數(shù)為10NA
B.5.6g鐵與足量的水蒸氣在高溫條件下反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)是0.3NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48LCH3Cl中所含原子總數(shù)為NA
D.1molSO2與2molO2在一定條件下充分反應(yīng),生成SO3的分子數(shù)為2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):+H2(g)。
工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1︰9),控制反應(yīng)溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如圖:
①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說(shuō)明該事實(shí)___。
②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)3A(g)+B(g)4C(g)達(dá)平衡的是( )
A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolB,同時(shí)生成3amolA
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化
C.混合氣體的總物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
D.3v(A)=v(B)=4v(C)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(一)某化學(xué)興趣小組為探究元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn):利用如圖裝置可以驗(yàn)證元素的非金屬性的變化規(guī)律。
(1)圖中:A裝置名稱(chēng)是___,干燥管D的作用是___。
(2)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、MnO2、濃鹽酸,請(qǐng)從中選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氯的非金屬性大于硫,燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)若要用此裝置證明酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,進(jìn)而證明非金屬性:N>C>Si,從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到物質(zhì):
①稀HNO3溶液 ②稀鹽酸 ③碳酸鈣 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
裝置A、C中所選試劑分別為__(填序號(hào));能說(shuō)明酸性H2CO3>H2SiO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。
(二)四種短周期元素W、X、Y、Z,原子序數(shù)依次增大,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
W | X | Y | Z | |
結(jié)構(gòu)或性質(zhì) | 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)得到離子化合物 | 焰色反應(yīng) 呈黃色 | 在同周期主族元素形成的簡(jiǎn)單離子中,離子半徑最小,它的最高價(jià)氧化物為兩性氧化物 | 最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)之和為零 |
(1)Z在元素周期表中位于___族。
(2)上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,有一種物質(zhì)在一定條件下均能與其他三種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),該元素是___(填元素符號(hào))。
(3)①下列可作為比較X和Y金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)是___(填序號(hào))。
a.自然界中的含量
b.單質(zhì)與酸反應(yīng)時(shí)失去的電子數(shù)
c.單質(zhì)與水反應(yīng)的難易程度
d.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性
②從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋X的金屬性強(qiáng)于Y的原因:___。
(4)W的一種氫化物HW3可用于有機(jī)合成,其酸性與醋酸相似。體積和濃度均相等的HW3與X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物混合,反應(yīng)的化學(xué)方程式是__。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( )
A. 分子式為C4H8有機(jī)物最多存在4個(gè)C﹣C單鍵
B. 和均是芳香烴,既是芳香烴又是芳香化合物
C. 和分子組成相差一個(gè)﹣CH2﹣,因此是同系物關(guān)系
D. 分子式為C2H6O的紅外光譜圖上發(fā)現(xiàn)有C﹣H鍵和C﹣O鍵的振動(dòng)吸收,由此可以初步推測(cè)有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H5﹣OH
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