12.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.為探究其反應(yīng)原理.現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).在體積為2 L的密閉容器中.充入2 mol CO2和6 mol H2.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),ΔH=-49.0 kJ·mol-1.測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示. (1)從反應(yīng)開始到平衡.CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)= mol/. (2)下列措施中能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是 . A.加入催化劑 B.升高溫度 C.恒容充入He(g).使體系壓強(qiáng)增大 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 (3)下列說法正確的是 . A.反應(yīng)進(jìn)行到3 s時(shí)達(dá)到平衡 B.只有平衡時(shí)有v(CO2)/v(H2)=1∶3 C.反應(yīng)進(jìn)行到3 s時(shí)濃度關(guān)系為c(CH3OH)=c(CO2) D.2 mol CO2和6 mol H2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放熱73.5 kJ 解析:(1)10 s時(shí).反應(yīng)達(dá)到平衡.CO2的濃度變化為:1.00 mol/L-0.25 mol/L=0.75 mol/L.故二氧化碳的反應(yīng)速率v(CO2)=0.75 mol/L÷10 s=0.075 mol/. (2)加入催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng).二氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變,已知正反應(yīng)為放熱反應(yīng).升高溫度.二氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低,恒容條件下充入稀有氣體導(dǎo)致的壓強(qiáng)增大不能改變反應(yīng)物及生成物的濃度.所以不能改變轉(zhuǎn)化率,再充入相同比例的反應(yīng)物時(shí).反應(yīng)體系的壓強(qiáng)增大.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng).二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大. (3)反應(yīng)進(jìn)行到3 s時(shí).二氧化碳和甲醇的濃度相同.但反應(yīng)沒有達(dá)到平衡,反應(yīng)過程中.用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的大小與化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比.即反應(yīng)過程中v(CO2)∶v(H2)=1∶3,達(dá)到平衡時(shí).二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為75%.故放出的熱量為2 mol×75%×49.0 kJ/mol=73.5 kJ. 答案:CD 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

Ⅰ以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工業(yè).
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,
該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進(jìn)行(填“能”與“不能”);在一體積為2L的密閉容器中,加入1molC和2mol H2O(g),達(dá)平衡時(shí)H2O的轉(zhuǎn)化率為20%,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)
0.05
0.05

(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO與H2反應(yīng)來生產(chǎn)甲醇.
化學(xué)鍵 C-O C-H H-H C≡O(shè) O-H
鍵能 kg/mol-1 358 413 436 1072 463
已知生成氣態(tài)甲醇,CO里面含C≡O(shè).請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116KJ/mol

(3)氫氣是合成氨的重要原料,合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一體積不變的容器中,當(dāng)合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)升高溫度,t2重新達(dá)到平衡,t3時(shí)充入氮?dú)猓瑃4時(shí)重新達(dá)到平衡,t5時(shí)移去一部分產(chǎn)物,t6時(shí)又達(dá)到平衡,請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆磻?yīng)速率與時(shí)間關(guān)系圖中畫出t1到t5逆反應(yīng)速率、t5到t6正反應(yīng)速率的變化情況.
(4)氫氣可用于生產(chǎn)燃料電池,丙烷氣體也可以.美國(guó)科學(xué)家成功開發(fā)便攜式固體氧化物燃料電池,它以丙烷氣體為燃料,一極通入空氣,另一極通入丙烷氣體,電解質(zhì)是固態(tài)氧化物,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-.則通丙烷的電極發(fā)生的電極反應(yīng)為
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O
C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O

Ⅱ沉淀物并非絕對(duì)不溶,且在水及各種不同的溶液中溶解度有所不同,同離子效應(yīng)、絡(luò)合物的形成等都會(huì)使沉淀物的溶解度有所改變.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如圖是某溫度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情況.由以上信息可知:
(1)由圖知該溫度下AgCl的溶度積常數(shù)為
10-12
10-12

(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出現(xiàn)如圖所示情況(先變小后變大)的原因是:
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.
開始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl-濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+濃度又變大了.

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目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol,為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和4mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示.
(1)從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=
0.225
0.225
mol/(L?min).
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?c3(H2)

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
CD
CD

A.升高溫度                    B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
C.將H2O(g)從體系中分離        D.再充入1mol CO2和4mol H2
(4)如果在相同的容器中事先充入1mol CH3OH和1mol H2O,為了使反應(yīng)達(dá)到的化學(xué)平衡和上述一樣,則起始還需加入H2的物質(zhì)的量為
1mol
1mol

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由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引起了各國(guó)的普遍重視.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化.

(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是
C
C

A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0;
C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0.
(2)該圖中能量的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的差值代表
逆反應(yīng)的活化能
逆反應(yīng)的活化能

(3)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2
和3mol H2,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示.從反應(yīng)開始到平衡用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2
0.225
0.225
mol?L-1?min-1
(4)肼(N2H4)是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料.已知在101kPa時(shí),32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)猓懦鰺崃?24kJ(25℃時(shí)),N2H4完全燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol
N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-624KJ/mol

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視.
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)某溫度下,若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)).
①在反應(yīng)進(jìn)行的0~1min內(nèi),該反應(yīng)的平均速率v(H2)=
1mol/(L?min)
1mol/(L?min)

②如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素(如:溫度、濃度、壓強(qiáng)),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng).若上述反應(yīng)體系不改變反應(yīng)物的物質(zhì)的量,僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(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,曲線I改變的實(shí)驗(yàn)條件是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ改變的實(shí)驗(yàn)條件是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

(3)下列各項(xiàng)中,不能夠說明CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)已達(dá)到平衡的是
D
D
(填選項(xiàng)).
A.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
B.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定條件下,H2O(g)的濃度保持不變
D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO2,同時(shí)生成1mol CH3OH.

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隨著人類對(duì)溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了普遍的重視.

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.
①該反應(yīng)是
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?
(填“是”或“否”).
(2)若將6mol CO2和8mol H2充入2L的密閉容器中,測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖2所示(實(shí)線).
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
0.5
0.5

②僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),測(cè)得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖2中虛線所示,曲線I對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
升高溫度
升高溫度
,曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是
增大壓強(qiáng)
增大壓強(qiáng)

③下列措施中能使H2轉(zhuǎn)化率增大的是
CD
CD

A.升高溫度    B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大     C.將H2O(g)從體系中分離出來    D.再充入3mol CO2
(3)如將CO2與H2以1:4的體積比混合,在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4
已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ?mol-1
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ?mol-1
寫出CO2(g)與H2(g)反應(yīng)生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1

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