【题目】工业上可用水煤气(CO和H2)合成一系列有机物。
(1)根据下图写出固态碳和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式:_________________________________________________。
(2)已知
① 2H2 (g)+CO(g) CH3OH (g) ΔH1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2
③ CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2(g) ΔH3
则3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=_________(用ΔH1、 ΔH2、ΔH3列出表达式)。
(3)一定条件下的密闭容器中,3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=a kJ·mol-1 (a<0)
反应达到平衡后,要提高CO的转化率,可以采取的措施是______(填字母代号)。
A.高温 B.加入催化剂 C.高压 D.分离出二甲醚
(4)已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到20min时测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c / mol·L-1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
①此时,反应向___________ (填“左”或“右”)移动,才能达到平衡。
②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的生成速率为_____________。
③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________。
【答案】C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1 2ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 C D 右 0.005 mol/Lmin 0.12 mol/L
【解析】
(1)根据图示焓变为393.9 kJ·mol-1-262.6 kJ·mol-1=+131.3 kJ·mol-1,因此可得热化学方程式。
(2)将第①方程式乘以2加上第②、③个方程可得3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=2ΔH1 + ΔH2 + ΔH3。
(3)A选项,高温,平衡向吸热即逆向移动,转化率减小;B选项,加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;C选项,高压,平衡向体积减小即正向移动,转化率增大;D选项,分离出二甲醚,减小生成物浓度,平衡正向移动,转化率增大。
(4)①此时,<K=4,因此反应向右移动,才能达到平衡。
②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的改变量为0.1 mol·L-1,CH3OCH3的生成速率为。
③根据上面数据分析得出开始时CH3OH的浓度为0.6 mol·L-1。
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
开始:0.6mol·L-1 0 0
转化:2x mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
平衡:(0.6-2x)mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
解得x = 0.24
故平衡时CH3OH的浓度为(0.6-2×0.24)mol·L-1 =0.12mol·L-1.
(1)根据图示焓变为393.9 kJ·mol-1-262.6 kJ·mol-1=+131.3 kJ·mol-1,因此固态碳和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式:C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,故答案为:C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。
(2)将第①方程式乘以2加上第②、③个方程可得3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2 (g) ΔH=2ΔH1 + ΔH2 + ΔH3,故答案为:2ΔH1 + ΔH2 + ΔH3。
(3)A选项,高温,平衡向吸热即逆向移动,转化率减小;B选项,加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;C选项,高压,平衡向体积减小即正向移动,转化率增大;D选项,分离出二甲醚,减小生成物浓度,平衡正向移动,转化率增大,故答案为CD。
(4)①此时,<K=4,因此反应向右移动,才能达到平衡,故答案为:右。
②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的改变量为0.1 mol·L-1,CH3OCH3的生成速率为,故答案为:0.005 mol·L-1·min-1。
③根据上面数据分析得出开始时CH3OH的浓度为0.6 mol·L-1。
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
开始:0.6mol·L-1 0 0
转化:2x mol·L-1 x mol·L-1 x mol·L-1
平衡:(0.6-2x)mol·L-1 x mol·L
解得x = 0.24
故平衡时CH3OH的浓度为(0.6-2×0.24)mol·L-1 =0.12mol·L-1。
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【题目】某化学兴趣小组对加碘食盐中碘酸钾进行研究,查阅资料得知:碘酸钾是一种白色粉末,常温下很稳定,加热至560℃开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂与HI、H2O2等物质作用,被还原为单质碘。
(1)学生甲设计实验测出加碘食盐中碘元素的含量,步骤如下:
①称取wg加碘盐,加适量蒸馏水溶解。
②用稀硫酸酸化所得的溶液,再加入过量KI溶液,写出该步反应的离子方程式:_______。
③以淀粉为指示剂,用物质的量浓度为1.00×10-3molL-1的Na2S2O3溶液滴定滴定时的反应方程式为
,滴定时Na2S2O3溶液应放在 ______
填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”
,滴定至终点的现象为_______________。
(2)学生乙对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验:
顺序 | 步骤 | 实验现象 |
① | 取少量纯净的NaCl,加适量蒸馏水溶解 | 溶液无变化 |
② | 滴入少量淀粉-KI溶液,振荡 | 溶液无变化 |
③ | 然后再滴加稀硫酸,振荡 | 溶液变蓝色 |
请推测实验③中产生蓝色现象的可能原因: __________________ ;根据学生乙的实验结果可推测学生甲的实验结果可能 ______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)学生丙设计实验证明加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO3-而不是I-,进行如下实验。写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂:稀硫酸、稀硝酸、3% H2O2溶液、新制氯水、1%淀粉溶液、蒸馏水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量食盐样品于试管中,加适量蒸馏水使其完全溶解, _____________________ | ______ |
步骤2:另取少量食盐样品于试管中,加适量蒸馏水使其完全溶解,滴入适量的稀硫酸酸化, _____________________ | ______ |
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【题目】已知:H2(g)+I2(g)2HI(g);ΔH= -14.9kJ·mol-1。某温度下在甲、乙两个恒容密闭容器中充入反应物,其起始浓度如下表所示。甲中反应达到平衡时,测得c(H2)=0.008mol·L-1。下列判断正确的
起始浓度 | c(H2)/(mol·L-1) | c(I2)/(mol·L-1) | c(HI)(mol·L-1) |
甲 | 0.01 | 0.01 | 0 |
乙 | 0.02 | 0.02 | 0 |
A.平衡时,乙中H2的转化率是甲中的2倍
B.平衡时,甲中混合物的颜色比乙中深
C.平衡时,甲、乙中热量的变化值相等
D.该温度下,反应的平衡常数K=0.25
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【题目】二氧化碳的捕集、创新利用是世界能源领域的一个重要战略方向。
(1)用稀氨水喷雾捕集CO2。常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液。已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)___________(填“>”“<”或“=”)c(HCO3-);NH4HCO3溶液中物料守恒表达式为________。
(2)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃,合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。向1 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2(g)和n mol H2(g),在一定条件下发生该反应。CO2的转化率与温度、投料比[]的关系如图所示:
①该反应的△H_______0(填“>”“<“或“=”)。
②图中x1________(填“<”“>”或“=”)x2。
③若图中B点的投料比为2,则500℃时的平衡常数KB=________。
(3)工业上用CO2生产甲醇燃料,进一步可合成二甲醚。已知:298K和101kPa条件下,
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H=—a kJ·mol-1
反应II:2H2(g)+O2(g)2H2O(1) △H=-b kJ·mol-1
反应III:CH3OH(g)CH3OH(l) △H=-c kJ·mol-1
①CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为_________。
②合成二甲醚的总反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-130.8 kJ·mol-1。在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=______________。
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【题目】下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池工作时,若消耗标准状况下11.2 L H2,则转移电子数为6.02×1023
B. 常温下,将稀CH3COONa溶液加水稀释后,n(H+)﹒n(OH-)不变
C. 合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率
D. 反应2NaCl(s)==2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0
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【题目】将0.05molSO2(g)和0.03molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.04mol·L-1。以下表述正确的是
A.该条件下反应的平衡常数为1.6×103
B.通常情况下,该反应一定能自发进行
C.题给条件下,O2的转化率是20%
D.当体系中SO2和SO3的速率之比是1:1时,则该反应达到化学平衡状态
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【题目】pH值为3的CH3COOH和pH为11的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液pH为( )
A. pH<7 B. pH> 7 C. pH=7 D. 无法判断
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【题目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是( )
A. 沸点A2D<A2X
B. CA3分子是非极性分子
C. C形成的单质中σ键与π键个数之比为1∶2
D. B、C、D形成的气态氢化物互为等电子体
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列事实不属于盐类水解应用的是( )
A.纯碱溶液去油污
B.草木灰与铵态氮肥不能混合施用
C.浓的硫化钠溶液有臭味
D.实验室用Zn和稀H2SO4制氢气时加入少量CuSO4溶液
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