固定和利用CO2,能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該方法的化學(xué)方程式是:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)=-49.0kJ·mol
某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6mol CO2和8mol H2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo));卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應(yīng)在0~8min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是 mol·L-1·min-1
(2)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為 。
(3)僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線所示。
與實(shí)線相比,曲線Ⅰ改變的條件可能是 ,曲線Ⅱ改變的條件可能是 。若實(shí)線對(duì)應(yīng)條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅰ對(duì)應(yīng)條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅱ?qū)?yīng)條件下平衡常數(shù)為,則、和的大小關(guān)系是 。
(10分)
(1)0.125(2分)
(2)0.5mol-2·L-2 (2分,單位不寫扣分)
(3)升高溫度(2分);增大壓強(qiáng)(2分);K1<K2=K(2分);
解析試題分析:
(1)該反應(yīng)在0~8min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是,根據(jù)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比CO2的平均反應(yīng)速率是0.125 mol·L-1·min-1
(2)平衡常數(shù)K=;
(3)曲線Ⅰ,結(jié)合反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)=-49.0kJ·mol,改變的條件升高溫度使到達(dá)平衡所需時(shí)間縮短但氫氣的轉(zhuǎn)化率下降;曲線Ⅱ改變的條件增大壓強(qiáng)使到達(dá)平衡所需時(shí)間縮短,由于平衡正向移動(dòng),與原平衡相比n(H2)減少;K只與溫度有關(guān),<0的反應(yīng)。溫度越高,K越小,所以K1<K2=K。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及其影響因素,平衡常數(shù)等相關(guān)知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
(14分)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào))__________
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 | B.混合氣體的密度不變 |
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變 | D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化 |
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時(shí),進(jìn)行如下的反應(yīng):2NO22NO+O2,反應(yīng)5分鐘后達(dá)平衡,測(cè)得平衡時(shí)各組分的濃度分別為:c(NO2)=0.06 mol/L,c(NO)=0.24 mol/L。試求:
(1)NO2的轉(zhuǎn)化率為多少?
(2)反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比為多少?
(3)計(jì)算該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù).
(4)在這5分鐘內(nèi),用O2來表示的平均反應(yīng)速率是多少?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
某溫度下,在一固定容積的密閉容器中投入一定物質(zhì)的量的N2與H2進(jìn)行可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在2 min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)c(N2)=5.00 mol/L,c(H2)=10.00mol/L,c(NH3)=5.00 mol/L。試求:(寫出解題過程)
(1)該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少?
(2)H2的起始濃度;
(3)用N2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率是多少;
(4)N2的轉(zhuǎn)化率(保留三位有效數(shù)字);
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下兩組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
“溫室效應(yīng)”是全球關(guān)注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-94.4kJ·mol-1。恒容時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖示。
①在1L容器中發(fā)生反應(yīng),前20min內(nèi),v(NH3)= ,放出的熱量為 ;
②25min時(shí)采取的措施是 ;
③時(shí)段III條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 (用具體數(shù)據(jù)表示)。
(2)電廠煙氣脫氮的主反應(yīng)①:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H<0,副反應(yīng)②:2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0。平衡混合氣中N2與N2O含量與溫度的關(guān)系如右圖。請(qǐng)回答:在400K~600K時(shí),平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是 ,導(dǎo)致這種規(guī)律的原因是 (任答合理的一條原因)。
(3)直接供氨式燃料電池是以NaOH溶液為電解質(zhì)的。電池反應(yīng)為:4NH3+3O2=2N2+6H2O,則負(fù)極電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(18分)銨鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的用途,請(qǐng)根據(jù)要求完成下列各題。
Ⅰ.某化學(xué)興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液。
(1)儀器連接的順序(用接口序號(hào)字母表示)是:a
(2)試從電離平衡角度分析該實(shí)驗(yàn)裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因:
。
(3)將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是 。
(4)(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸濕性、吸濕后固結(jié)成塊”。儲(chǔ)存應(yīng)注意 。
Ⅱ.為提高氯化銨的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,我國(guó)化學(xué)家設(shè)計(jì)了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]的工藝。某同學(xué)根據(jù)該原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程式為 。
(2)反應(yīng)過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點(diǎn):一是使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收,
二是 。
(3)由MgCl2溶液蒸發(fā)得到MgCl2·6H2O晶體,蒸發(fā)的目的是_________。
a.得到熱飽和溶液 b.析出晶體
(4)鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂從海水中提取。
①若要驗(yàn)證所得無水MgCl2中不含NaCl,最簡(jiǎn)單的操作方法是:
。
②由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在 氛圍中進(jìn)行,若在空氣中加熱,則會(huì)生成Mg(OH)Cl。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
已知:常溫下濃度為0.1 mol·L-1的下列溶液的pH如表:
溶質(zhì) | NaF | NaClO | Na2CO3 |
pH | 7.5 | 9.7 | 11.6 |
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