【題目】甲醇是新型的汽車動力燃料。工業(yè)上可通過H2和CO化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學方程式為:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=-116kJ/mol
(1)已知:CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、286kJ/mol 。1mol甲醇氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的熱化學方程式為_________________________________。
(2)下列措施中有利于提高2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)反應(yīng)速率及原料平衡轉(zhuǎn)化率的是_____(填標號)。
A.分離出CH3OH B.升高溫度 C.增大壓強 D.加入合適的催化劑
(3)在容積為2L的恒容容器中,分別在230℃、250℃、270℃下,改變H2和CO的起始組成比[(n(H2)/n(CO)],起始時CO的物質(zhì)的量固定為1mol,實驗結(jié)果如圖所示:
①Z曲線對應(yīng)的溫度是__________,判斷的依據(jù)是________________。
②從圖中可以得出的結(jié)論是(寫兩條)____________________、______________________。
(4)利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算曲線Z對應(yīng)溫度下反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)為____________;若在a點向容器中再充入1.5molCH3OH和0.5molH2,則原平衡___移動(填“向正反應(yīng)方向”或“向逆反應(yīng)方向”或“不”)
【答案】 CH3OH(g)+1.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-739kJ·mol-1 C 270℃ 該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高轉(zhuǎn)化率越低,在n(H2)/n(CO)相同條件下,Z的CO轉(zhuǎn)化率最低、故Z的溫度為270℃ 相同溫度下,CO的轉(zhuǎn)化率隨n(H2)/n(CO)增大而增大 在n(H2)/n(CO)相同條件下,溫度越低CO的轉(zhuǎn)化率越高或溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越低 16或16(mol/L)-2 不
【解析】試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律計算甲醇的燃燒熱;(2)根據(jù)影響反應(yīng)速率和平衡移動的因素分析;(3) ①升高溫度,平衡逆向移動,CO轉(zhuǎn)化率降低;②分析同溫下,CO轉(zhuǎn)化率隨n(H2)/n(CO)的變化情況;分析在n(H2)/n(CO)相同條件下,CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況;(4)利用“三段式”計算平衡常數(shù);根據(jù)Q與K的關(guān)系判斷平衡移動方向;
解析:(l)CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、286kJ/mol,即①CO(g)+0.5O2(g)=CO2(g) △H=-283kJ/mol;②2H2(g) +0.5O2(g)= 2H2O△H=- 572kJ/mol;③2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H=-116kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律①+②-③得 CH3OH(g)+1.5O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-739kJ·mol-1 ;(2) A.分離出CH3OH,濃度降低,速率減慢,故A錯誤; B.升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動,原料轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤; C.增大壓強,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動,原料轉(zhuǎn)化率提高,故C正確; D.加入合適的催化劑,平衡不移動,原料轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤。(3) ①該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高轉(zhuǎn)化率越低,在n(H2)/n(CO)相同條件下,Z的CO轉(zhuǎn)化率最低、故Z的溫度為270℃;②相同溫度下,CO的轉(zhuǎn)化率隨n(H2)/n(CO)增大而增大;在n(H2)/n(CO)相同條件下,溫度越低CO的轉(zhuǎn)化率越高或溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越低;
(4)
;若在a點向容器中再充入1.5molCH3OH和0.5molH2,則甲醇的濃度為1mol/L、氫氣的濃度為0.5mol/L、一氧化碳的濃度為0.25mol/L; Q= ,所以平衡不移動;
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和反應(yīng)速率的測定。將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度/℃ | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡氣體總濃度/mol·L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
(1)可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達到平衡的是________。
A.2v(NH3)=v(CO2) B.密閉容器中總壓強不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變 D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變
E.單位時間內(nèi)消耗1 molNH2COONH4 ,同時生成2mol NH3
F.密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變 G.容器內(nèi)NH3與CO2的濃度之比為2∶1 H.6個N—H鍵斷裂的同時,有2個C=O鍵形成
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算25.0 ℃時的分解平衡常數(shù)______________。
(3)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中,在25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量________(填“增加”、“減少”或“不變”)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C3H6).
(1)丙烷脫氫可得丙烯. 已知:C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g);△H1=+156.6kJmol﹣1
CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g);△H2=+32.4kJmol﹣1
則相同條件下,反應(yīng)C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=kJmol﹣1
(2)以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2 , 負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽.電池總反應(yīng)方程式;放電時,CO32﹣移向電池的 (填“正”或“負”)極.
(3)碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2O.常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10﹣5 mol/L.若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO3﹣+H+的平衡常數(shù)K1= . (已知:10﹣5.60=2.5×10﹣6)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化合物的說法正確的是
A. 干冰的主要成分是H2O B. 吸入CO可導致人體中毒
C. SO2可大量用于漂白食品 D. 小蘇打的主要成份是Na2CO3
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】水玻璃是建筑行業(yè)常用的粘合劑,并可用于木材防火和防腐處理。水玻璃為
A. CaSiO3固體 B. SiO2
C. Na2SiO3水溶液 D. H2SiO3
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞鐵鹽、鐵鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、污水處理等方面有著極其廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)用鐵屑與硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵。
已知:①4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
②硫酸亞鐵在水中的溶解度如下圖:
(1)首先,將鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。此步驟中,分離出液體的方法通常不用過濾,使用的操作是____________(填寫操作名稱)。
(2)向處理過的鐵屑中加入適量的硫酸,在一定溫度下使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,得硫酸亞鐵溶液。
①硫酸濃度應(yīng)選擇(填字母序號)__________;
A.濃硫酸 B.10 moL·L-1硫酸
C.3 moL·L-1硫酸 D.任意濃度硫酸
②溫度宜控制在________,加熱的同時需適當補充水,原因是___________________;
③反應(yīng)中應(yīng)保持_________ (填“<”“>”或“=”) 1。
(3)亞鐵鹽在空氣中易被氧化,但形成復鹽可穩(wěn)定存在,如“摩爾鹽”,即(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(硫酸亞鐵銨),就是在硫酸亞鐵溶液中加入少量稀硫酸溶液,再加入飽和硫酸銨溶液,經(jīng)過_______、_______、_______、_______等一系列操作后所得。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知還原性:Fe2+>Br-。向100mLFeBr2溶液中通入3.36L(標準狀況)Cl2,反應(yīng)后的溶液中Cl-和Br-的物質(zhì)的量濃度相等,則原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為( )
A. 2 mol·L-1 B. 1.5 mol·L-1 C. 1 mol·L-1 D. 0.75 mol·L-1
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