练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    【题目】（13分）甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：

    反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=49.58 kJ·mol1

    反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2

    反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=90.77 kJ·mol1

    回答下列问题：

    （1）反应Ⅱ的ΔH2= 。

    （2）反应Ⅲ能够自发进行的条件是 （填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”）。

    （3）恒温，恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是 。

    A．混合气体的密度不再变化

    B．混合气体的平均相对分子质量不再变化

    C．CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1

    D．甲醇的百分含量不再变化

    （4）对于反应Ⅰ，不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，下列有关说法不正确的 是______。

    A．不同条件下反应，N点的速率最大

    B．温度低于250 ℃时，随温度升高乙烯的产率增大

    C．M点时平衡常数比N点时平衡常数大

    D．实际反应应尽可能在较低的温度下进行，以提高CO2的转化率

    （5）若在1 L密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2 和CO2发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为 ；该温度下，反应的平衡常数K= ；若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有 。

    【答案】除标注外，其余每空均2分

    （1）+41.19 kJ·mol1

    （2）较低温度

    （3）BD

    （4）ABD

    （5）16.7% 0.148（或者） 增大压强（降低温度）（1分）

    【解析】

    试题分析：

    （1）根据盖斯定律，反应Ⅱ=反应Ⅰ反应Ⅲ，故：

    ΔH2=ΔH1ΔH3=（49.58 kJ·mol1）（90.77 kJ·mol1）=+41.19 kJ·mol1；

    （2）反应Ⅲ为熵减的反应，ΔS＜0，反应自发进行，则ΔG=ΔHTΔS＜0，故要自发进行需要在较低温度下进行；

    （3）A、密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，所以混合气体的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，A错误；B、混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气体的总的物质的量的比值，质量不变，物质的量减小，所以混合气体的平均分子量不再变化能说明反应达到平衡状态，B正确；C、CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量之比为1∶3∶1∶1不能说明正逆反应速率相等，反应不一定达到平衡状态，C错误；D、甲醇的百分含量不再变化说明反应达到平衡状态，D正确，答案选BD。

    （4）A、化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂的催化效率降低，所以V(M)有可能小于V(N)，故A不正确；B、温度低于250℃时，随温度升高平衡逆向进行乙烯的产率减小，故B不正确；C、升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，故C正确；D、为提高CO2的转化率，平衡正向进行，反应是放热反应，低的温度下进行反应，平衡正向进行，但催化剂的活性会降低，导致反应速率减小，故D不正确；故答案为：ABD；

    （5）若在1 L密闭容器中充入体积比为 3∶1的 H2 和CO2，设为3 mol，1 mol，据图可知M点时二氧化碳转化率为50%，

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

    起始量（mol） 1 3 0 0

    变化量（mol） 0.5 1.5 0.5 0.5

    平衡量（mol） 0.5 1.5 0.5 0.5

    产物甲醇的体积分数=0.5/(0.5+1.5+0.5+0.5)×100%=16.7%；

    平衡常数K==0.148；

    反应前后气体分子总数减小，若要进一步提高甲醇的体积分数，可采取的措施有增大压强平衡正向进行。

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．

    （1）该反应是 反应（填“吸热”、“放热”）．

    （2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率 （填“增大”、“减小”、“不变”），原因是

    （3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？ （填“有”、“无”），原因是 ．

    （4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1 ，E2 （填“增大”、“减小”、“不变”）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下列有关化学实验的设计或操作合理的是

    A. 可用无锈铁丝代替铂丝来做焰色反应实验

    B. 滴定实验前应先用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差

    C. 可用精密pH 试纸测定新制氯水的pH值

    D. 可用澄清石灰水吸收尾气中的Cl2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

    第四周期的过渡元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。请回答：

    （1）科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN转化为OCN、并最终氧化为N2、CO2。OCN—中三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。与OCN互为等电子体的一种分子为 （填化学式）。

    （2）Ti(BH4)2是一种储氢材料。写出基态Ti2+的电子排布式 ，BH4—中B原子的杂化轨道类型是 。

    （3）[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为__________；

    已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为____________。

    （4）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，该分子呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型为________，Ni(CO)4易溶于下列_______（填选项字母）中。

    A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液

    （5）FeO、NiO晶体中r(Ni2+)和r(Fe2+)分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO______FeO（填“>”或“<”），原因为_____________________。

    （6）硒化锌（SnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，则该晶胞中硒原子的配位数 为 ；若该晶胞密度为ρ g·cm3，硒化锌的摩尔质量为M g/mol。NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为 pm。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】在一固定体积的密闭容器中,进行下列化学反应: 其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:

    T/℃

    700

    800

    830

    1 000

    1 200

    K

    0.6

    0.9

    1.0

    1.7

    2.6

    则下列有关叙述不正确的是 ( )

    A. 该反应为吸热反应

    B. 可测量容器总压变化来判定化学反应是否达到平衡

    C. 若在某平衡状态时,c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温度为830℃

    D. 若平衡时两种反应物的转化率相等,则起始投入时n(CO2):n(H2)=1:1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同条件下，发生下列反应：A（g）＋B（g）xC（g）；△H＜0。测得两容器中c（A）随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是

    A. x可能等于2也可能等于3

    B. 向平衡后的乙容器中充入氦气可使c（A）增大

    C. 将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同

    D. 若向甲容器中再充入2molA、2molB，则平衡时甲容器中0.78mol·L－1＜c（A）＜1.56mol·L－1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：

    反应时间/min

    n(CO)/mol

    n(H2O)/mol

    0

    1.20

    0.60

    t1

    0.80

    t2

    0.20

    下列说法正确的是 (　　)

    A. 反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝mol·L－1·min－1

    B. 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.30 mol

    C. 保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大

    D. 温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】在某无色溶液中加入铝粉会产生氢气，下列各组离子在该溶液中能大量共存的是

    A. Fe3+、NO3-、K+、Na+ B. Cu2+、OH-、SO42-、Cl-

    C. Ba2+、CO32-、OH-、K+ D. Na+、NH4+、Cl-、SO42-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】要除去氯气中少量的HCl和H2O，可使气体依次通过（ ）

    A. 饱和食盐水、浓硫酸 B. NaOH溶液、浓硫酸

    C. NaHCO3溶液、硅胶 D. 浓盐酸、碱石灰

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案