【題目】利用天然氣制取合成氣,然后用合成氣合成多種有機(jī)物是目前部分有機(jī)物的重要來(lái)源。
I.甲烷制取合成氣時(shí),在同一容器中同時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)是:
反應(yīng)①: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H =+206.3 kJ mol-l
反應(yīng)②: CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g) △H =-802.6 kJmol-l
(1)下列有關(guān)合成氣制取的說(shuō)法中正確的是_____。
A.升溫時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng)
B.反應(yīng)②因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的計(jì)量數(shù)相等,所以△S=0
C.反應(yīng)②放出的熱可以提供反應(yīng)①所需的熱量
D.在恒溫恒容容器中,氣體密度保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
(2)在制取合成氣的初始階段,反應(yīng)②的反應(yīng)速率大于反應(yīng)①的反應(yīng)速率,請(qǐng)用碰撞理論解釋原因______。
(3)在某密閉容器中加入一定量的CH4、H2O,在溫度為T1時(shí)發(fā)生反應(yīng)①,t1時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),氫氣濃度[c(H2)]隨時(shí)間(t)的變化如圖?刂破渌鼦l件不變,在溫度為T2時(shí)(T2<T1)發(fā)生反應(yīng),在圖中畫出c(CO)變化曲線_____。
II.合成己烷時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是∶
主反應(yīng):反應(yīng)③6CO(g)+13H2(g)C6H14(g)+6H2O(g) △H
副反應(yīng):反應(yīng)④CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g)
反應(yīng)⑤2CO(g)CO2(g)+C(s)
反應(yīng)③的平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)(lgK)隨溫度(T/K)的變化如圖1,在固定的氫碳比[m(H2)/m(CO)]條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率[a(CO)]隨溫度變化的曲線如圖2.
請(qǐng)回答∶
(1)反應(yīng)③的△H______0 (填“>”“="或“<")
(2) 600K前隨溫度升高反應(yīng)③的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不變,結(jié)合圖1說(shuō)明原因(副反應(yīng)影響可忽略)_____。
(3)工業(yè)生產(chǎn)需要選擇適合的條件提高綜合效益,下列對(duì)工業(yè)合成已烷的說(shuō)法中正確的是(______)
A.減少體系中的水蒸氣,有利于提高生產(chǎn)效益
B.在體系中加入并保持一定量的二氧化碳有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生
C.在體系中加入并保持一定量的碳有利于工業(yè)合成已烷
D.工業(yè)生產(chǎn)中,選擇的壓強(qiáng)越高越有利于提高綜合效益
【答案】C 反應(yīng)②的活化能較反應(yīng)①的小,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)較大,有效碰撞次數(shù)較多,反應(yīng)速率較快 < 反應(yīng)③的平衡常數(shù)K在600K前雖然隨溫度升高下降,但仍然很大,平衡轉(zhuǎn)化率降低很小。 AB
【解析】
從溫度影響化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析。熵變等于0是混亂度不變的反應(yīng)。反應(yīng)②放熱,反應(yīng)①吸熱,同一容器中同時(shí)發(fā)生反應(yīng)②和反應(yīng)①,反應(yīng)②為反應(yīng)①提供熱量。根據(jù)平衡判據(jù)判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。根據(jù)活化能的大小和單位體積活化分子百分?jǐn)?shù)分析。溫度降低,達(dá)到平衡的時(shí)間延長(zhǎng),平衡向放熱的方向移動(dòng),逆向移動(dòng)。根據(jù)圖像中化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應(yīng)放熱還是吸熱,并考慮轉(zhuǎn)化率的影響。從平衡移動(dòng)的方向考慮,然后分析。
I.(1) A.升溫時(shí)反應(yīng)①的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也增大,正反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岬姆磻?yīng),故溫度升高,平衡正向移動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)②因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物都是氣體,氣體的混亂度沒(méi)有發(fā)生變化,所以△S=0,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)②和反應(yīng)①在同一體系中,反應(yīng)②放出的熱可以提供反應(yīng)①所需的熱量,故C正確;
D.在恒溫恒容容器中,氣體密度始終不變,故不能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;
答案選C。
(2)在制取合成氣的初始階段,反應(yīng)②的活化能較反應(yīng)①的小,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)較大,有效碰撞次數(shù)較多,反應(yīng)速率較快,反應(yīng)②的反應(yīng)速率大于反應(yīng)①的反應(yīng)速率;
(3) 圖中可以看出反應(yīng)①在t1時(shí)刻達(dá)到化學(xué)平衡,根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H =+206.3 kJ mol-l,可知,CO和H2的濃度的變化量之比為1:3,H2和CO都是生成物,起始濃度都是0,H2的平衡濃度為4.5a,T2時(shí)CO的平衡濃度為1.5a,則T2<T1時(shí),溫度降低時(shí),達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間延長(zhǎng),平衡逆向移動(dòng),T2時(shí)CO的平衡濃度小于1.5a, c(CO)變化曲線為:;
II.(1)lgK隨溫度的升高而降低,K值越大,平衡正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度越大,在固定的氫碳比[m(H2)/m(CO)]條件下CO的平衡轉(zhuǎn)化率[a(CO)]隨溫度的升高而降低,說(shuō)明溫度升高,平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),反應(yīng)③的△H<0;
(2) 600K前隨溫度升高反應(yīng)③的平衡轉(zhuǎn)化率幾乎不變,根據(jù)圖1,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K在600K前雖然隨溫度升高下降,但仍然很大,平衡轉(zhuǎn)化率降低很;
(3) 根據(jù)反應(yīng),主反應(yīng):反應(yīng)③6CO(g)+13H2(g)C6H14(g)+6H2O(g) △H
副反應(yīng):反應(yīng)④CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g);
A.減少體系中的水蒸氣,平衡正向移動(dòng),有利于提高生產(chǎn)效益,故A正確;
B.在體系中加入并保持一定量的二氧化碳,會(huì)使副反應(yīng)的生成物濃度增大,使平衡逆向移動(dòng),有利于減少副反應(yīng)的發(fā)生,故B正確;
C.碳是固體,在體系中加入并保持一定量的碳對(duì)平衡沒(méi)有影響,故C錯(cuò)誤;
D.工業(yè)生產(chǎn)中,本反應(yīng)正反應(yīng)方向是體積減小的反應(yīng),壓強(qiáng)越高,越有利于提高產(chǎn)率,選擇的壓強(qiáng)越高,對(duì)設(shè)備的要求較高,增加了成本,不一定提高綜合效益,故D錯(cuò)誤;
答案選AB。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蕪湖市某便利店銷售的一種食用碘鹽包裝袋上有如下標(biāo)簽:
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) | GB5461 |
產(chǎn)品等級(jí) | 一級(jí) |
配料 | 食鹽、碘酸鉀、抗結(jié)劑 |
碘含量(以I計(jì)) | 20~50mg/kg |
(1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng),請(qǐng)配平化學(xué)方程式:____KIO3+____KI+____H2SO4=____K2SO4+_____I2+____H2O
(2)實(shí)驗(yàn)室可分離獲取單質(zhì)碘,其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中;
B.把適量碘水和CCl4加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D.倒轉(zhuǎn)漏斗,用力振蕩,并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣,最后關(guān)閉活塞,把分液漏斗放正;
E.旋開(kāi)活塞,用燒杯接收下層溶液;
F.從分液漏斗的上口倒出上層水溶液;
G.將漏斗上口的玻璃塞打開(kāi);
H.靜置、分層;
①正確的操作順序是(用編號(hào)字母填寫)____→____ → ___→A → __→ ___→E→F。
②下列物質(zhì),不能作為從水溶液中萃取碘的溶劑是____。
A.苯 B.汽油 C.酒精
(3)若向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,將I2還原,以回收四氯化碳。理論上Na2SO3與I2反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了對(duì)鋰離子電池研發(fā)作出卓越貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。南開(kāi)大學(xué)李福軍研究團(tuán)隊(duì)以C3N4作為Li-O2可充電電池的光電極,提升了電池的能量效率,其充電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜
B.放電時(shí),Li+移向Li電極
C.放電時(shí),Li電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.充電時(shí),光電極的電極反應(yīng)式為∶ Li2O2-2e-= 2Li++O2↑
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】18.4 g 氫氧化鈉和碳酸氫鈉固體混合物,在密閉容器中加熱到250 ℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體,冷卻,稱得剩余固體質(zhì)量為16.6 g。試計(jì)算原混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。________________
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在工業(yè)上常用CO與H2合成甲醇,熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-574.4 kJ·mol-1。
(1)下圖是表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入5mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況。反應(yīng)第10分鐘達(dá)到平衡,從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,用H2表示平均反應(yīng)速率v(H2)=__mol/(L·min),且反應(yīng)前后體系的壓強(qiáng)之比為____。
(2)在一容積可變的密閉容器中充有10 mol CO和20 mol H2。CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。
①A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為_____。
②若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為10 L,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為__L。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是無(wú)公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑。工業(yè)上利用鉬精礦(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制備鉬酸鈉的途徑如圖所示:
(1) Na2MoO4·2H2O中鉬元素的化合價(jià)是____________
(2)焙燒過(guò)程發(fā)生的主要反應(yīng)為MoS2+O2→MoO3+SO2(未配平),該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是____________(填化學(xué)式)。
(3)堿浸時(shí)生成Na2MoO4和一種氣體A,該氣體的電子式為________;沉淀時(shí)加入Na2S溶液的目的是______________________
(4)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐,圖1為各爐層固體物料的物質(zhì)的量的百分?jǐn)?shù)(φ)。
第6層焙燒爐中所得MoO3與MoO2的物質(zhì)的量之比為___________
(5)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下,碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2:
①使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu),鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度比應(yīng)為_______。
②隨著鹽酸和硫酸濃度的增大,碳素鋼在兩者中腐蝕速率產(chǎn)生明顯差異的主要原因是__________________________________。
③空氣中鉬酸鹽對(duì)碳鋼的緩蝕原理是在碳鋼表面形成FeMnO4—Fe2O3保護(hù)膜。密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕,除需要加入鉬酸鹽外還需加入NaNO2。則NaNO2的作用是_____________________________
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),按下列要求作答:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(1)用雙線橋表示反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移情況___;MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2)該反應(yīng)的氧化劑是___,發(fā)生了___反應(yīng)。
(3)將其改寫成離子方程式___。
(4)當(dāng)有2molHCl消耗時(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為___mol。
(5)濃鹽酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)是___(填序號(hào))。
①只有還原性 ②還原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,用NaOH溶液滴定H2C2O4溶液,溶液中-1g[c(H+)/c(H2C2O4)]和-1gc(HC2O)或-1g[c(H+)/c(HC2O)]和-lgc(C2O)關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.曲線M表示和的關(guān)系
B.滴定過(guò)程中,當(dāng)pH=5時(shí),c(Na+)-3c(HC2O)>0
C.隨pH的升高而減小
D.在NaHC2O4溶液中c(Na+)>(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)已知2 mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572 kJ熱量,反應(yīng)方程式是
2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)
(l)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①該反應(yīng)的生成物能量總和________(填“大于”、“小于”或“等于”)反應(yīng)物能量總和。
②若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
③與化石燃料相比,利用氫能源有很多優(yōu)點(diǎn),請(qǐng)說(shuō)出其中一點(diǎn)______________________。
(2)FeS2焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時(shí):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3=-545 kJ·mol-1
則SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)生成H2SO4(l)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________。
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com