【題目】甲醇是一種重要的化工原料,又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。

(1)已知:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJmol1,

2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=484kJmol1

工業(yè)上常以甲醇為原料制取甲醛,請寫出CH3OH(g)與O2(g)反應(yīng)生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:________________________________________________________________________

(2)在一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度,壓強的關(guān)系如圖所示。

①A,B兩點對應(yīng)的壓強大小關(guān)系是PA________PB(填“>,<,=”)

②下列敘述能說明上述反應(yīng)能達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________(填代號)

a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再改變

c.混合氣體的密度不再改變 d.氣體的平均相對分子質(zhì)量和壓強不再改變

③在P1壓強、T1°C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(填計算結(jié)果)

④T1°C、1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng),測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:CO:0.1mol, H2 :0.2mol, CH3OH:0.2mol。此時v ________ v(填> 、 < 或 =)。

【答案】2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) △H=-316kJ/mol < bd 100 >

【解析】

根據(jù)蓋斯定律進行判斷;根據(jù)影響化學(xué)平衡移動的因素進行判斷,根據(jù)三段式進行計算化學(xué)平衡常數(shù)。

(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)2CH3OH(g)十O2 (g)===2HCHO(g)+ 2H2O(g)可由已知兩個反應(yīng)⑴CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84kJmol1,(2) 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=484kJmol1,⑴2+(2)得到,所以該反應(yīng)的焓變△H=+84 kJmol-12+(一484 kJmol-l)=-316 kJmol-1。CH3OH(g)與O2(g)反應(yīng)生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式: 2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) △H=-316kJ/mol。答案:2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) △H=-316kJ/mol。

(2)根據(jù)反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)可知,溫度相同時,壓強增大,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,由圖可知,B點CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于A點,故A、B兩點對應(yīng)的壓強大小關(guān)系是pA<pB。答案:<。

②a.H2的消耗速率與CH3OH生成速率方向相同,所以H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍時,不能說明反應(yīng)能達到化學(xué)平衡狀態(tài),故a錯誤;CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再改變,說明正逆反應(yīng)速率相等,能說明反應(yīng)能達到化學(xué)平衡狀態(tài),故b正確;反應(yīng)前后氣體的氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,則氣體的密度自始至終不變,密度不變不能說明反應(yīng)能達到化學(xué)平衡狀態(tài),故c錯誤;d.由 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)知氣體的平均相對分子質(zhì)量M=m/n所以平均相對分子質(zhì)量不變,說明化學(xué)反應(yīng)達到平衡,兩邊計量數(shù)不等,所以壓強不再說明化學(xué)反應(yīng)達到平衡,故d正確;答案選bd。

③ 已知在壓強p1、溫度T1時,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.5,則建立如下三段式:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol/L)0.1 0.2 0

轉(zhuǎn)化(mol/L)0.05 0.1 0.05

平衡(mol/L)0.05 0.1 0.05

故T1時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.05/0.050.12=100。答案:100.

反應(yīng)的濃度熵Qc=0.1//0.050.12=200> K=100,故此時平衡正向移動,則v>v。答案:>。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】用下列裝置完成相應(yīng)的實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>

A. 配制一定濃度的氯化鈉溶液

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C. 中和滴定

D. 制取并檢驗乙烯

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【題目】下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法正確的是(  )

A. 一定條件下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1 ,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l) △H2 則△H1>△H2

B. 相同條件下,如果1 mol 氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子所具有的能量為E2,則2E1=E2

C. 甲烷的燃燒熱為890.3 kJmol﹣1,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣890.3 kJmol﹣1

D. 已知H(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,則含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合放出57.3 kJ的熱量

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【題目】a、b、c、d為短周期元素,原子序數(shù)依次增大。25℃時,其最高價氧化物的水化物溶液(濃度均為0.1mol·L-1)的pH和原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是

A. 簡單離子半徑:b>a

B. d元素氧化物的水化物一定是強酸

C. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:d>c

D. b、c的簡單離子都能破壞水的電離平衡

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【題目】銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低,該電池通過一種復(fù)雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電力,其中放電過程為:2LiCu2OH2O2Cu2Li+2OH-,下列說法錯誤的是(

A. 放電時,當(dāng)電路中通過0.1 mol電子的電量時,有0.1molLi+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動,有標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氧氣參與反應(yīng)

B. 整個反應(yīng)過程中,氧化劑為O2

C. 放電時,正極的電極反應(yīng)式為:Cu2OH2O2e-2Cu2OH-

D. 通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

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【題目】工業(yè)上可用軟錳礦(主要成分是MnO2)和黃鐵礦(主要成分是FeS2)為主要原料制備高性能磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工業(yè)流程如下:

回答下列問題:

(1)為了提高溶浸工序中原料的浸出率,除了可以攪拌、將礦石研磨粉碎以外,可以采取的措施有(寫兩條)________________。

(2)副產(chǎn)品A的化學(xué)式是________________。

(3)凈化工序的目的是除去溶液中的Cu2、Ca2等雜質(zhì)。若測得濾液中c(F)=0.01 mol·L1,則濾液中殘留的c(Ca2)=________________〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×1010〕。

(4)沉錳工序中,加入NH4HCO3后有無色無味的氣體放出,同時有淺紅色的沉淀生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________;沉錳工序中判斷沉淀已經(jīng)洗滌干凈的實驗操作是________________。

(5)已知MnCO3難溶于水和乙醇,潮濕時易被空氣氧化,100℃開始分解。工業(yè)上一般用少量C2H5OH洗滌的原因是________________。

(6)溶浸過程中發(fā)生的主要反應(yīng)如下,請完成并配平該反應(yīng)的離子方程式:_____________ FeS2_____________ MnO2_____________ _____________ Fe3_____________ Mn2_____________ SO42_____________ ___________________

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【題目】在恒容密閉容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH0

B. T2時,若反應(yīng)處于狀態(tài)D,則一定有ν正<ν

C. 平衡狀態(tài)AC相比,平衡狀態(tài)Ac(CO)

D. T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1K2

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【題目】常溫下,有PH=12NaOH溶液100ml,欲使其PH變?yōu)?/span>11(忽略溶液混合后體積的變化,計算結(jié)果小數(shù)點后保留一位)完成下列填空

(1)若用水稀釋,則加入水的體積為_________ml

(2)若加入PH=10NaOH溶液,應(yīng)加入__________ml

(3)若加入PH=2的鹽酸,應(yīng)加入_________ml

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【題目】分離提純是化學(xué)實驗中的重要部分,方法有過濾、蒸發(fā)、萃取、蒸餾等,應(yīng)用廣泛,環(huán)己醇脫水是合成環(huán)己烯的常用方法,實驗室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實驗裝置如圖:

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

Ⅰ.合成反應(yīng):

在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1 mL濃硫酸,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90 ℃。

Ⅱ.分離提純:

反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5 %碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。

回答下列問題:

(1)裝置b的名稱是__。

(2)加入碎瓷片的作用是__;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是__(填字母)。

A.立即補加 B.冷卻后補加 C.不需補加 D.重新配料

(3)分液漏斗在使用前須清洗干凈并__;在本實驗分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的__(填“上口倒出”或“下口倒出”)。

(4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是__。

(5)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有__(填正確答案標(biāo)號)。

A.蒸餾燒瓶 B.溫度計 C.分液漏斗 D.牛角管 E.錐形瓶

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