【題目】CO、H2是煤的氣化產(chǎn)物,在生產(chǎn)生活中用途廣泛。

1CO還原法處理大氣污染物SO2

2COg + SO2g Ss+2CO2g H = -270 kJ·mol1,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為__。

②在絕熱恒容的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是_____。

a 若混合氣體密度保持不變,則已達(dá)平衡狀態(tài)

b 達(dá)平衡后若再充人一定量CO2,平衡常數(shù)保持不變

c 分離出部分S,正、逆反應(yīng)速率均保持不變,平衡不移動(dòng)

d 從反應(yīng)開始到平衡,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變

③向2 L恒溫恒容密閉容器中通人2 mol CO、1 mol SO2,分別進(jìn)行abc三組實(shí)驗(yàn)。在不同催化劑件下發(fā)生反應(yīng):2COg + SO2g Ss+2CO2g H = -270 kJ·mol1,反應(yīng)體系總壓隨時(shí)間的變化如下表所示,則三組實(shí)驗(yàn)溫度的大小關(guān)系是_____(用a、b、c表示),實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至45s達(dá)到平衡,則該過程反應(yīng)速率vSO2__________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

0s

40s

45s

60s

a

175

142

140

140

b

160

120

120

120

c

160

130

125

120

2)利用CO、H2可制備天然氣,主要反應(yīng)為:

COg + 3H2g CH4g + H2Og H1=-206.2 kJ·mol1;

COg + H2Og CO2g + H2g H2 = -41.0 kJ·mol1;

H2Ol ═H2Og H3 =+44 kJ·mol1

回答下列問題:

①反應(yīng)CO2g + 4H2g CH4g + 2H2Ol H4 = ________ kJ·mol1。某溫度下,分別在起始容積相同的恒壓容器A、恒容容器B中加人1molCO24molH2的混合氣體,兩容器反應(yīng)達(dá)到平衡后放出或吸收的熱量較多的是__ “A”“B")。

②在恒壓管道反應(yīng)器中按nH2:nCO = 3:1通入原料氣,在催化劑作用下制備合成天然氣,400 p100 kPa時(shí)反應(yīng)體系平衡組成如下表所示:

組分

CH4

H2O

H2

CO2

CO

體積分?jǐn)?shù)/%

45.0

42.5

10.0

1.50

1.00

則該條件下CO的總轉(zhuǎn)化率α=____。

③制備合成天然氣采用在原料氣中通入水蒸氣來(lái)緩解催化劑積碳。

積碳反應(yīng)為:反應(yīng)I CH4g Cs + 2H2g H = +75 kJ·mol1;

反應(yīng)Ⅱ:2COg Cs + CO2g H = -172 kJ·mol1

平衡體系中水蒸氣濃度對(duì)積碳量的影響如圖所示,下列說(shuō)法正確的是__

A 曲線1700 ~ 800℃積碳量減小的原因可能是反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng)

B 曲線1550 ~700℃積碳量增大的原因可能是反應(yīng)I、Ⅱ的速率增大

C 曲線2、3550 ~800℃積碳量較低的原因是水蒸氣稀釋作用使積碳反應(yīng)速率減小

D 水蒸氣能吸收反應(yīng)放出的熱量,降低體系溫度至550℃以下,有利于減少積碳

【答案】 a c a>b=c 0.0067 mol/L·s -253.2 A 97.9% AD

【解析】

(1) ①平衡常數(shù)直接根據(jù)表達(dá)式得出答案;②氣相為主的反應(yīng)中,固相物質(zhì)的濃度項(xiàng)不列入反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,結(jié)合常用判斷化學(xué)平衡的方法判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡,據(jù)此逐項(xiàng)分析;③理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,結(jié)合表格數(shù)據(jù),可以比較出溫度大小;計(jì)算反應(yīng)速率,要計(jì)算出過程中SO2的消耗量即可。

(2) ①①COg + 3H2g CH4g + H2Og H1=-206.2 kJ·mol1

COg + H2Og CO2g + H2g H2 = -41.0 kJ·mol1;

H2Ol ═H2Og H3 =+44 kJ·mol1 。

將方程式①--2x③得CO2g + 4H2g CH4g + 2H2Ol),△H進(jìn)行相應(yīng)的改變;A為恒溫恒壓、B為恒溫恒容條件,如果是恒溫恒容,反應(yīng)前后物質(zhì)的量減小、壓強(qiáng)減小,開始時(shí)AB壓強(qiáng)相等,B中壓強(qiáng)逐漸減小A中壓強(qiáng)不變,所以反應(yīng)過程中壓強(qiáng)A>B,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)。
②設(shè)nH2=3mol、nCO=1mol,恒容恒溫條件下氣體的體積分?jǐn)?shù)之比等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比,設(shè)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為x mol,根據(jù)C原子守恒得,得x=2.11,則CO的轉(zhuǎn)化率=,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng);

A.反應(yīng)II的逆反應(yīng)是消碳反應(yīng);B.反應(yīng)I、II的正反應(yīng)都是積碳反應(yīng);C.高溫條件下水蒸氣和C反應(yīng)生成CO和氫氣;D.溫度至550℃以下,幾乎沒有積碳。

(1) ①平衡常數(shù)表達(dá)式,故答案為:;

②絕熱恒容的密閉容器進(jìn)行可以反應(yīng),

a. 混合氣體密度為ρ=m/v,恒容容器容積V不變,反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量發(fā)生改變,則當(dāng)反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),氣體總質(zhì)量m不變,因此若混合氣體密度保持不變可以說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),可知a正確;

b. 充人一定量CO2,反應(yīng)移向移動(dòng),吸熱,容器絕熱,溫度降低,平衡常數(shù)保持變化,b錯(cuò)誤;

c.固體不影響平衡反應(yīng)進(jìn)行,故都不變,c正確;

d. 反應(yīng)達(dá)到平衡前后,氣體總物質(zhì)的量發(fā)生改變,則體系壓強(qiáng)改變,d錯(cuò)誤;

ac正確,故答案為:a c;

③體系c和體系b反應(yīng)起始時(shí)和平衡時(shí)的壓強(qiáng)都相等,則二者平衡常數(shù)相同,體系c和體系b的溫度相等,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,初始時(shí)刻壓強(qiáng)a>b,則實(shí)驗(yàn)溫度a>b,因此三組實(shí)驗(yàn)溫度的關(guān)系是a>b=c,故答案為:a>b=c;

實(shí)驗(yàn)a從反應(yīng)開始至平衡時(shí),壓強(qiáng)由175kPa改變至140kPa,設(shè)反應(yīng)過程轉(zhuǎn)化了xmol SO2,由理想氣體狀態(tài)方程可知,壓強(qiáng)與氣體總物質(zhì)的量成正比,所以有,解得x=0.6mol,則反應(yīng)速率,故答案為:0.0067 mol/L·s);

(2) ①①COg + 3H2g CH4g + H2Og H1=-206.2 kJ·mol1;

COg + H2Og CO2g + H2g H2 = -41.0 kJ·mol1

H2Ol ═H2Og H3 =+44 kJ·mol1 。

將方程式①--2x③得CO2g + 4H2g CH4g + 2H2Ol),△H=-253.2 kJ·mol1,;A為恒溫恒壓、B為恒溫恒容條件,如果是恒溫恒容,反應(yīng)前后物質(zhì)的量減小、壓強(qiáng)減小,開始時(shí)AB壓強(qiáng)相等,B中壓強(qiáng)逐漸減小A中壓強(qiáng)不變,所以反應(yīng)過程中壓強(qiáng)A>B,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),故答案為:-253.2;A
②設(shè)nH2=3mol、nCO=1mol,恒容恒溫條件下氣體的體積分?jǐn)?shù)之比等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比,設(shè)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為x mol,根據(jù)C原子守恒得,得x=2.11,則CO的轉(zhuǎn)化率=,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng);

A.反應(yīng)II的逆反應(yīng)是消碳反應(yīng),曲線1700-800℃積碳量減小的原因可能是反應(yīng)逆向移動(dòng),且反應(yīng)II的消碳量大于反應(yīng)I的積碳量,故A正確;
B.反應(yīng)III的正反應(yīng)都是積碳反應(yīng),曲線1550-700℃時(shí)兩個(gè)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),都向正反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致積碳量增加,故B錯(cuò)誤;
C.高溫條件下水蒸氣和C反應(yīng)生成CO和氫氣,從而使積碳量減少,故C錯(cuò)誤;
D.溫度至550℃以下,幾乎沒有積碳,所以水蒸氣能吸收反應(yīng)放出的熱量,降低體系溫度至550℃以下,有利于減少積碳,故D正確;
故選AD。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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()+Xn-——X單質(zhì)未配平); (mOH-===MOHm

n=1,X元素為+5價(jià),X位于周期表第A

n=2,X最高價(jià)氧化物的水化物可能與它的氫化物反應(yīng)

m=1,MNO3m溶液和氨水互滴時(shí)的現(xiàn)象可能不同

m=2,則在空氣中蒸干、灼燒溶液一定能得到

m=3,與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)一定生成MOHm

A.①③B.④⑤C.①②D.②③

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該燕麥片的營(yíng)養(yǎng)成分中,能與水反應(yīng)生成氨基酸的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是_________,每克營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化時(shí)放出能量最多的是_________,一般營(yíng)養(yǎng)、健康類雜志中提到的“碳水化合物”是指_________,人體必需的微量元素是_________;

(2)維生素C易溶于水,向其水溶液中滴入紫色石蕊試液,石蕊變紅色,加熱該溶液至沸騰,紅色消失,因此,烹調(diào)富含維生素C的食物時(shí),應(yīng)該注意_________;在堿性條件下,維生素C易被空氣氧化,燒煮時(shí)最好加一點(diǎn)_________;

(3)我們穿的衣服通常是由纖維織成的,常見的纖維有棉花、羊毛、滌綸等.用灼燒法可初步鑒別三種纖維,給三種纖維編號(hào)后,分別灼燒產(chǎn)生的氣味如下:

則羊毛的編號(hào)為_________,棉花的編號(hào)為_________,滌綸的編號(hào)為_________

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【題目】實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸(CxHyOzNm)的分子組成。取Wg該種氨基酸放在純氧中充分燃燒,生成二氧化碳、水和氮?dú)。按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

回答下列問題:

(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),首先通入一段時(shí)間的氧氣,其理由是__________________。

(2)以上裝置中需要加熱的儀器有_______ (填寫字母),操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃_____處的酒精燈。

(3)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。

(4)D裝置的作用是____________________________。

(5)讀取氮?dú)獾捏w積時(shí),應(yīng)注意_________________;②_________________

(6)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得氮?dú)獾捏w積為VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),為確定此氨基酸的分子式,還需要的有關(guān)數(shù)據(jù)有____________________。

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【題目】阿克他利M)是一種抗風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎藥物,其合成路線如圖:

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1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_____。

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4)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_____。

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MN相比,較穩(wěn)定的是____。

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△H=-akJ·mol-1,則a_______726.5 (“>”、“<” “=”

(3)Cl2H2O(g)通過灼熱的木炭層,生成HClCO2。當(dāng)有1mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________

(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料, 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ·mol-1,則27g鋁粉完全反應(yīng)放出的熱量為_____________。

(5)已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ mol-1

CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) △H=-283. 0kJ mol-1

C (石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ mol-1

4Fe (s)+3O2(g) =2Fe2O3 (s) △H=____________。

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