【題目】工業(yè)上用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究該反應(yīng)原理,進(jìn)行如下實驗:在容積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生發(fā)應(yīng),CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)實驗測得CO2和CH3OH(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間變化如圖1所示:
(1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)= ______ 。圖2是改變溫度時化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為 _____ 反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡標(biāo)志的是____(填序號字母)。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變 B.v正(CO2)=3v逆(H2)
C.容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變 D.混合氣體的密度保持不變
(3)500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 ______ (保留兩位小數(shù)),若提高溫度到 800℃進(jìn)行,達(dá)平衡時,K值 ______ (填“增大”“減小”或“不變”).
(4)下列措施中不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是 ______ 。
A.在原容器中再充入1mol H2 B.在原容器中再充入1molCO2
C.縮小容器的容積 D.使用更有效的催化劑 E.將水蒸氣從體系中分離
(5)500℃,測得某時刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度均為0.5mol/L,則此時v(正) ______ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(6)下列措施能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 ______ 。
A.升高溫度 B.在原容器中充入1molHe
C.將水蒸氣從體系中分離出 D.縮小容器容積,增大壓強(qiáng)
【答案】 0.225mol/(Lmin) 放熱 A C 5.33 減小 BD > CD
【解析】試題分析:本題考查圖像的分析,化學(xué)反應(yīng)速率的計算,化學(xué)平衡的標(biāo)志,化學(xué)平衡常數(shù)的計算和應(yīng)用,外界條件對化學(xué)平衡的影響。
(1)由圖1可知從開始到平衡CO2物質(zhì)的量濃度由1.00mol/L減小到0.25mol/L,υ(CO2)=(1.00mol/L-0.25mol/L)10min=0.075mol/(L·min),則υ(H2)=3υ(CO2)=30.075mol/(L·min)=0.225mol/(L·min)。由圖2知,改變溫度,正、逆反應(yīng)速率都加快說明為升高溫度,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,即升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)A項,該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),建立平衡過程中氣體物質(zhì)的量減小,容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,平衡時氣體物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);B項,υ正(CO2)=3υ逆(H2),表明正、逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài);C項,容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);D項,氣體的總質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,混合氣體的密度始終不變,混合氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A、C,答案選AC。
(3)結(jié)合圖1,用三段式
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
c(起始)(mol/L)1.00 3 0 0
c(轉(zhuǎn)化)(mol/L)0.75 2.25 0.75 0.75
c(平衡)(mol/L)0.25 0.75 0.75 0.75
500℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為=5.33。該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,化學(xué)平衡常數(shù)K值減小。
(4)A項,在原容器中再充入1mol H2,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率增大;B項,在原容器中再充入1molCO2,平衡向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)勒夏特列原理(改變影響平衡的一個條件,平衡向著減弱這種改變的方向移動,但不能消除這種改變),CO2的轉(zhuǎn)化率減小;C項,縮小容器的容積,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率增大;D項,使用更有效的催化劑,平衡不移動,CO2的轉(zhuǎn)化率不變;E項,將水蒸氣從體系中分離,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率增大;不能使CO2轉(zhuǎn)化率增大的是B、D,答案選BD。
(5)此時刻的濃度商為=45.33,反應(yīng)正向進(jìn)行,υ(正)υ(逆)。
(6)A項,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,n(CH3OH)/n(CO2)減;B項,在原容器中充入1molHe,由于各物質(zhì)的濃度沒有改變,平衡不發(fā)生移動,n(CH3OH)/n(CO2)不變;C項,將水蒸氣從體系中分離出,減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大;D項,縮小容器容積,增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大;能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是C、D,答案選CD。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)常溫下,用0.1000mol/LCH3COOH溶液滴定NaOH溶液,達(dá)到滴定終點時,溶液中各離子濃度從大到小的順序為________;為了減小滴定誤差在滴定實驗中使用的酸堿指示劑最好是________(填序號)
A、石蕊 B、甲基橙 C、酚酞 D、甲基橙或酚酞
(2)常溫下,設(shè)pH=5的H2SO4溶液中由水電離出的H+濃度為C1;pH=5的Al2(SO4)3溶液中由水電離出的H+濃度為C2,則C1/C2=________。
(3)已知H2A的電離方程式為:H2A=H++HA-;HA-H++A2-。試判斷H2A是_________(填“強(qiáng)”“弱”)電解質(zhì)。
(4)已知CH3COOH在溶劑A中可以全部電離,鹽不溶解于A溶劑。則CH3COOH和Na2CO3在溶劑A中生成CO2反應(yīng)的離子方程式是________。
(5)電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的物理量。已知:
化學(xué)式 | 電離常數(shù)(25 ℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25 ℃時,有等濃度的HCN溶液、H2CO3溶液和CH3COOH溶液,三溶液的pH由大到小的順序為__________________(用化學(xué)式表示)。
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. MgO(s)+C(s)=Mg(s)+CO(g)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說明該反應(yīng)的△H<0
B. 0.1mol/L的CH3COONa溶液加水稀釋后,溶液中的值減小
C. 常溫常壓下,4.4gCO2與足量Na2O2完全反應(yīng)生成O2分子數(shù)為6.02×1022個
D. 用pH均為2的鹽酸和甲酸中和等物質(zhì)的量的NaOH溶液,鹽酸消耗的體積多
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】石棉尾礦主要含有Mg3(Si2O5)(OH)4和少量的Fe2O3、Al2O3 . 以石棉尾礦為供源制備碳酸鎂晶須(MgCO3nH2O)的工藝如下:
已知“焙燒”過程中的主反應(yīng)為:
Mg3(Si2O5)(OH)4+5(NH4)2SO4 3Mg SO4+10NH3↑+2SiO2+7H2O↑+2SO3↑
(1)寫出焙燒產(chǎn)物NH3的電子式 .
(2)為提高水浸速率,可采取的措施為(任寫一條).“浸渣”的主要成分為 .
(3)“除鐵、鋁”時,需將pH調(diào)至8.0左右,適宜作調(diào)節(jié)劑的是(填字母代號). a.NaOH Ca(OH)2 c.NH3H2O
(4)“沉鎂”過程中反應(yīng)的離子方程式為 .
(5)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式).
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】偶氮苯是橙紅色晶體,溶于乙醇,微溶于水,實驗室制取反式偶氮苯的步驟如下:
步驟一:在反應(yīng)器中加入一定量的硝基苯、甲醇和一小粒碘,裝上冷凝管,加入少量鎂粉,立即發(fā)生反應(yīng)。等大部分鎂粉反應(yīng)完全后,再加入鎂粉,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,等鎂粉完全反應(yīng)后,加熱回流30 min。
步驟二:將所得液體趁熱倒入冰水中,并不斷攪拌,用冰醋酸小心中和至pH 為4~5,析出橙紅色固體,過濾,用少量冰水洗滌。
步驟三:用95%的乙醇重結(jié)晶。
(1)步驟一中反應(yīng)不需要加熱就能劇烈進(jìn)行,原因是____________。鎂粉分兩次加入的原因是______________。
(2)步驟二中析出固體用冰水洗滌的原因是______________。若要回收甲醇,實驗所需的玻璃儀器除冷凝管、酒精燈、牛角管和錐形瓶外還應(yīng)有___________。
(3)取0.1g偶氦苯,溶于5 mL左右的苯中,將溶液分成兩等份,分別裝于兩個試管中,其中一個試管用黑紙包好放在陰暗處,另一個則放在陽光下照射。用毛細(xì)管各取上述兩試管中的溶液點在距離濾紙條末端1cm處,再將濾紙條末端浸入裝有1: 3 的苯-環(huán)己烷溶液的容器中,實驗操作及現(xiàn)象如圖所示。
①實驗中分離物質(zhì)所采用的方法是_______法。
②由實驗結(jié)果可知:_______;利用該方法可以提純反式偶氮苯。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:
(1)10s內(nèi),用Z表示的反應(yīng)速率為_________________。
(2)10s內(nèi),X的物質(zhì)的量濃度減少了__________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________,10s內(nèi),Y的轉(zhuǎn)化率為____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回的濃硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容.
現(xiàn)欲用該濃硫酸配制成1mol/L的稀硫酸.現(xiàn)實驗室僅需要這種稀硫酸220mL.試回答下列問題:
(1)用量筒量取該濃硫酸mL;
(2)配制時,必須使用的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還缺少的儀器是;
(3)配制溶液的過程中,其他操作都正確,下列操作會使所配溶液濃度偏高的是 ;
A.用量筒量取濃硫酸時俯視
B.稀釋濃硫酸時,未冷卻到室溫即轉(zhuǎn)移到容量瓶中
C.量取濃H2SO4后的量筒進(jìn)行洗滌,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
D.定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切
E.容量瓶不干燥
F.定容時,俯視容量瓶刻度線
(4)現(xiàn)需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL.
①根據(jù)計算得知,所需NaOH的質(zhì)量為g;
②配制時,其正確的操作順序是(用字母表示,每個字母只能用一次) .
A.用30mL水洗滌燒杯2~3次,洗滌液均注入容量瓶
B.準(zhǔn)確稱取計算量的氫氧化鈉固體于燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動,使其充分溶解
C.將溶解的氫氧化鈉溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,振蕩,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度1~2cm處.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( O-16 )
A. 1 mol CO2的質(zhì)量為44 g/mol B. H2SO4的摩爾質(zhì)量為98
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積為22.4 L D. O2的相對分子質(zhì)量為32
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com