【題目】I. 科學(xué)家研究出一種以天然氣為燃料的燃燒前捕獲系統(tǒng),其簡單流程如圖所示部分(條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。

(1)工業(yè)上可用H2CO2制備甲醇,其反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),某溫度下,將1 mol CO23 mol H2充入體積不變的2 L密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),測得不同時(shí)刻反應(yīng)前后的壓強(qiáng)關(guān)系如下:

時(shí)間/h

1

2

3

4

5

6

P/P

0.9

0.85

0.83

0.81

0.80

0.80

H2 表示前2 h平均反應(yīng)速率v(H2) __________ mol·L·h)-1。

2)在300 ℃、8 MPa下,將二氧化碳和氫氣按物質(zhì)的量之比為1∶3通入一密閉容器中發(fā)生(1)中反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),測得二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)條件下的平衡常數(shù)Kp ________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

3CO2經(jīng)催化加氫可合成低碳烯烴:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa時(shí),按n(CO2)∶n(H2)1∶3投料,如圖所示為不同溫度(T)下,平衡時(shí)四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)關(guān)系:

①該反應(yīng)的ΔH ______ 0 (、”)。

②曲線c表示的物質(zhì)為 ____________________

II. 砷有兩種常見的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亞砷酸(H3AsO3)。某小組欲探究可逆反應(yīng)AsO33-+I2+2OH- AsO43- + 2I- + H2O。設(shè)計(jì)如下圖I所示裝置。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:按圖I裝置加入試劑并連接裝置,電流由C2流入C1。當(dāng)電流變?yōu)榱銜r(shí),向圖I裝置左邊燒杯中逐滴加入一定量2mol/L的鹽酸,發(fā)現(xiàn)又產(chǎn)生電流,實(shí)驗(yàn)中電流與時(shí)的關(guān)系如圖II所示。

1)圖IIAsO43-的逆反應(yīng)速率:a____b( “>”、“<”“=” )

2)寫出圖IIc點(diǎn)對應(yīng)圖I裝置的正極反應(yīng)式__________________________

3)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________

a.2v(I-)=v(AsO33-)b.溶液的pH不再變化

c.電流表示數(shù)變?yōu)榱?/span> d.溶液顏色不再變化

【答案】0.225 MPa-2(或0.021MPa-2 < C2H4 < AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+H2O bcd

【解析】

I. (1)列出三段式,找出濃度變化量,再根據(jù)v(H2)=計(jì)算;

(2) 列出三段式,找出CO2、H2、CH3OHH2O的分壓,再根據(jù)v(H2)=Kp=計(jì)算;

(3)①由曲線變化可知隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,說明升高溫度平衡逆向移動,則正反應(yīng)放熱,ΔH<0

②隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,因氫氣為反應(yīng)物,則另一條逐漸增多的曲線a代表CO2,由計(jì)量數(shù)關(guān)系可知曲線b代表水,曲線c代表C2H4。

II.1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,離子濃度減小,電流減小,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,故圖IIAsO43-的逆反應(yīng)速率:a<b

2)圖IIc點(diǎn)酸性條件下對應(yīng)圖I裝置的正極AsO43-得電子產(chǎn)生AsO33-;

(3)a.根據(jù)速率關(guān)系,v(I-)=2v(AsO33-) ,則等式始終成立,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài);b.溶液的pH不再變化,則氫氧根離子濃度也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

c.電流表示數(shù)變?yōu)榱銊t氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移不再增減,反應(yīng)物的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

d.溶液顏色不再變化,則碘單質(zhì)的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

I. (1)由反應(yīng)前后的壓強(qiáng)關(guān)系可知2 h時(shí),體系中氣體的總的物質(zhì)的量為4mol0.85=3.4 mol,減少了0.6 mol

CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g)  Δn(減少)

起始(mol)  1    3     0     0 2

變化(mol)  0.3  0.9    0.3   0.3   0.6

2h(mol)  0.7   2.1  0.3    0.3

v(H2)===0.225 mol·L-1·h-1

因此,本題正確答案是:0.225;

(2)設(shè)開始時(shí)投入CO2H2的物質(zhì)的量分別為1 mol3 mol。

CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) 

起始(mol)  1    3     0     0

變化(mol)  0.5  1.5    0.5   0.5  

平衡(mol)  0.5   1.5  0.5    0.5

則平衡時(shí)

p(CO2)=8 MPa×=4/3 MPa p(H2)=8 MPa×=4 MPap(CH3OH)=8 MPa×=4/3 MPa,p(H2O)=8 MPa×=4/3 MPaKp===≈0.021(MPa-2)

因此,本題正確答案是: MPa-2(或0.021MPa-2);

(3)①由曲線變化可知隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,說明升高溫度平衡逆向移動,則正反應(yīng)放熱,ΔH<0

②隨著溫度升高,氫氣的物質(zhì)的量逐漸增多,因氫氣為反應(yīng)物,則另一條逐漸增多的曲線a代表CO2,由計(jì)量數(shù)關(guān)系可知曲線b代表水,曲線c代表C2H4。

因此,本題正確答案是:<C2H4;

II.1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,離子濃度減小,電流減小,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,故圖IIAsO43-的逆反應(yīng)速率:a<b;

因此,本題正確答案是:<;

2)圖IIc點(diǎn)酸性條件下對應(yīng)圖I裝置的正極AsO43-得電子產(chǎn)生AsO33-,電極反應(yīng)式為AsO43-+2e-+2H+= AsO33-+H2O

因此,本題正確答案是:AsO43-+2e-+2H+=AsO33-+H2O

(3)a.根據(jù)速率關(guān)系,v(I-)=2v(AsO33-) ,則等式始終成立,反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài);b.溶液的pH不再變化,則氫氧根離子濃度也保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

c.電流表示數(shù)變?yōu)榱悖瑒t氧化還原反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

d.溶液顏色不再變化,則碘單質(zhì)的濃度保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

因此,本題正確答案是:bcd。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了除去粗鹽中的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量):稱取粗鹽濾液濾液精鹽,下列說法不正確的是

A.步過濾出的濾渣是泥沙

B.在第步中不能用 KOH 替代 NaOH

C.步加入 Na2CO3 溶液的目的是除去 Ba2+

D.、、步添加試劑的操作順序還可以是:NaOH、BaCl2、Na2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知甲為恒壓容器、乙為恒容容器相同條件下充入等物質(zhì)的量的氣體,且起始時(shí)體積相同,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g) H <0 一段時(shí)間后相繼達(dá)到平衡狀態(tài)下列說法中正確的是(

A. 平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù):甲<乙

B. 達(dá)到平衡所需時(shí)間,甲與乙相等

C. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

D. 若兩容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)保持不變,均說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛩脤?shí)驗(yàn)結(jié)論不一致的是( 。

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論

A

向里推注射器

通過觀察液面差判斷該裝置的氣密性

B、

向含有少量FeCl3MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,攪拌一段時(shí)間后過濾

除去MgCl2溶液中少量FeCl3

C、

常溫下,向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,過濾,向洗滌的沉淀中加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生

說明常溫下Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)

D、

C2H5OH與濃硫酸170℃共熱,制得的氣體通入酸性KMnO4溶液

不能檢驗(yàn)制得氣體是否為乙烯

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】建筑工地常用的NaNO2因外觀和食鹽相似,又有咸味,容易使人誤食中毒。己知NaNO2HI能發(fā)生如下反應(yīng):______NaNO2 +_______HI _________NO+_____ I2 + _________NaI +_____

1)請將生成物補(bǔ)充完整并配平,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。___________

2)上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________,若標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成3.36L NO,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是______________。

3)根據(jù)上述反應(yīng),可用試紙和生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以鑒別NaNO2NaCl,可選用的物質(zhì)有:①水 ②淀粉碘化鉀試紙 ③淀粉 ④白酒⑤食醋,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選用物質(zhì)合適的是______(填字母編號)。

A.①③ B.①② C.①②⑤ D.②④⑤

4)某工廠廢液中,含有2%5%NaNO2,直接排放會造成污染,采用NH4Cl能使NaNO2轉(zhuǎn)化為不引起二次污染的N2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________

5)把氯氣通到NaNO2溶液中,生成NaNO3HCl,寫出反應(yīng)的離子方程式:______。

6)亞硝酸鹽可將正常的攜氧亞鐵血紅蛋白轉(zhuǎn)化成三價(jià)鐵血紅蛋白,失去攜氧能力,引起組織缺氧導(dǎo)致中毒。美藍(lán)是亞硝酸鹽中毒的有效解毒劑。下列說法中不正確的是_______。

A.在中毒過程中攜氧亞鐵血紅蛋白被氧化 B.中毒時(shí)亞硝酸鹽發(fā)生氧化反應(yīng)

C.藥品美藍(lán)應(yīng)具有還原性 D.解毒時(shí)三價(jià)鐵血紅蛋白被還原

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】EHPB是合成治療高血壓和充血性心力衰竭的藥物的中間體,合成路線如下:

已知:ⅰ、碳碳雙鍵容易被氧化

ii、+CH3COOH

1A的名稱是_____,A形成的順丁橡膠的結(jié)構(gòu)式是_____

2)已知1molE發(fā)生銀鏡反應(yīng)可生成4molAgE中含氧官能團(tuán)的名稱為_____

3EB經(jīng)①、②、③合成.

a.①的反應(yīng)試劑和條件是_____

b.②、③的反應(yīng)類型依次是_____、_____

41molF轉(zhuǎn)化成G所消耗的NaOH的物質(zhì)的量為_____mol

5M的結(jié)構(gòu)簡式為_____

6)完成下列化學(xué)方程式:

EHPB不能與NaHCO3反應(yīng),有機(jī)物N→EHPB的化學(xué)方程式為_____

②有機(jī)物K與試劑x發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____

7)有機(jī)物N有多種同分異構(gòu)體,寫出一種滿足下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____

a.含有酚羥基 b.能水解又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

c.苯環(huán)上的一氯代物只有一種 d.核磁共振氫譜有5組峰.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)興趣小組利用易拉罐(主要成分是Al、Fe)制備明礬的過程如下圖所示:

寫出反應(yīng)Ⅰ”時(shí)的離子反應(yīng)方程式:________。

寫出反應(yīng)Ⅱ”時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式:________。

過濾所得Al(OH)3需進(jìn)行洗滌,檢驗(yàn)Al(OH)3已洗滌干凈的方法是:________。

明礬能夠凈水的原因是________。

⑸ Fe和水蒸氣在高溫下反應(yīng)后所得固體產(chǎn)物X可用于制取FeCl2溶液。請從下列試劑中選擇合適的將X轉(zhuǎn)化為FeCl2溶液。試劑:鹽酸、NaCl溶液、Cu粉、Fe粉。依次選用的試劑為:________、________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是(

A.物質(zhì)的量是研究物質(zhì)所含微粒集體的多少,單位為mol

B.物質(zhì)的量把微觀粒子數(shù)目與宏觀物質(zhì)的質(zhì)量聯(lián)系起來

C.1molNaCl晶體中含有NA個(gè)NaCl分子

D.12gC-12中所含的原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù),NA近似為6.02×1023mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時(shí)有甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1mol·L1NaOH溶液,乙為0.1mol·L1HCl溶液,丙為0.1 mol·L1CH3COOH溶液,請回答下列問題:

1)甲溶液的pH___________________。

2)乙溶液中由水電離出的c(H)___________________mol·L1。

3)寫出丙的電離方程式_________________________________________________________,其電離平衡常數(shù)表達(dá)式Ka___________________。

4)向丙中加入乙,會_____________抑制促進(jìn))丙的電離,c(H)_____________(填增大、減小不變), 丙的電離平衡常數(shù)Ka_____________(填增大、減小不變)。

5)各取25 mL的乙、丙兩溶液,分別用甲中和至pH7,則消耗甲的體積大小關(guān)系為V() ____________V ()(填大于小于等于)。

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