【题目】CO是现代化工生产的基础原料,下列有关问题都和CO的使用有关。
(1) 工业上可利用CO生产乙醇:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=___________________。
(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的密闭容器中发生如下反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有___ 。
A.2v(H2)= v(CO)
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率
C.容器内的压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应如下:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20molH2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如(图1)所示。
①合成甲醇的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为_________L。
④(图2)中虚线为该反应在使用催化剂条件下关于起始氢气与CO投料比和CO平衡转化率的关系图. 当其条件完全相同时,用实线画出不使用催化剂情况下CO平衡转化率的示意图.
⑤CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如(图3)所示,实际生产时条件控制在250 ℃、 1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是__________________。
【答案】(1)△H1-3△H2-2△H3;(2)CE;
(3)①放热;②KA=KB>KC;③2;④;⑤在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,同时生产成本增加,得不偿失。
【解析】
试题分析:(1)①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O,②H2O(l)=== H2O(g),③2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l),①-3×②-2×③,得出:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH=△H1-3△H2-2△H3;(2)A、用不同物质的反应速率表示达到平衡,要求反应反应方向一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,题目中没有指明反应的方向,不能表示达到平衡,故错误;B、根据选项A的分析,反应方向都是正反应方向,不能表示达到平衡,故错误;C、反应前后气体系数之和不相等,因此压强不变,说明反应达到平衡,故正确;D、根据密度的定义,组分都是气体,因此气体的质量不变,因为是恒容状态,因此体积不变,密度不变,不能说明反应达到平衡,故错误;E、根据M=m/n,气体质量不变,反应前后气体系数之和不变,n变化,因此当平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡,故正确;(3)①根据图1,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明反应向逆反应方向进行,根据勒夏特列原理,正反应方向是放热反应;②化学平衡常数只受温度的影响,温度不变,则化学平衡常数不变,因此KA=KB,此反应正反应方向是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,即KB>KC,因此有KA=KB>KC;
③CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)A点对应
起始: 10 20 0
变化:10×0.5 10×2×0.5 10×0.5
平衡: 5 10 5
此时体积为10L,平衡常数为1,B 点达到平衡,设达到平衡时容器的体积为VL,
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)A点对应
起始: 10 20 0
变化:10×0.8 10×2×0.8 10×0.8
平衡: 2 4 8
根据平衡常数的表达式,K=(8/V)/[2/V×(4/V)2],因为两者平衡常数相等,即K=1,解得V=2L;
④使用催化剂加快反应速率,对化学平衡无影响,因此图像是:
;
⑤根据图像3,在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO转化率提高不大,同时生产成本增加,得不偿失。
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【题目】下列有关说法正确的是
A.把过量新制的氯水滴加到石蕊试液中,溶液颜色先变蓝后褪色
B.自来水厂用氯气给水消毒,是因为氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性
C.Cl2、Cl-均有毒
D.Cl2、HClO、H2O2都具有漂白性
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【题目】关于物质分类正确的组合是
组合分类 | 碱 | 酸 | 盐 | 碱性氧化物 | 酸性氧化物 |
A | Na2CO3 | H2SO4 | NaOH | SO2 | CO2 |
B | NaOH | HCl | NaCl | Na2O | CO |
C | NaOH | CH3COOH | CaF2 | CO | SO2 |
D | KOH | HNO3 | CaCO3 | CaO | SO3 |
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【题目】镍电池开始应用于新能源汽车,但电池使用后电极材料对环境还是有一定的危害, 某型号镍电池的电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。研究小组设计如下工艺流程,对该电池的电极材料进行资源回收:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②实验温度时的溶解度:NiC2O4> NiC2O4H2O> NiC2O42H2O
③某温度下:Ksp[Ni(OH)2] = 5.0×10-16、Ksp[NiC2O4]=4.0×10-10、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-34
回答下列问题:
(1)用NiO调节溶液的pH,首先析出的沉淀是__________,控制这两种沉淀能够依次析出可利用________(仪器名称)。
(2)过滤①得到的沉淀为___________,洗涤Ni(OH)3沉淀的方法是__________。
(3)写出加入NaOH溶液发生反应的离子方程式_________,该反应的化学平衡常数K=_________。
(4)电解过程中阴极反应式为___________,沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化,写出“氧化”的离子方程式____________。
(5)铁镍蓄电池的电池总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,该电池的电解液为___________(填“酸性”或“碱性”)溶液,充电时正极的电极反应式为_________。
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【题目】2008年奥运会在北京举行时用大型遥控飞艇作为宣传工具以渲染活动气氛,为了使飞艇在空中安全而有效,你认为飞艇内充入哪种气体最好( )
A.氢气
B.氦气
C.氧气
D.二氧化碳
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【题目】几种物质间的相互转化关系如图所示
请回答
(1)A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是(填化学式) 。
(2)写出B的化学式: ,F的化学式: 。
(3)写出G转化为H的化学方程式: 。
(4)写出检验D溶液中金属阳离子的方法: (用离子方程式表示);向D溶液中加入A,发生反应的离子方程式是 。
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【题目】施用碳酸氢铵、氯化铵等铵态氮肥能够促进农作物生长,但是铵态氮肥不能与碱性肥料如草木灰混合使用,其原因是铵态氮肥( )
A.易溶于水
B.能与碱反应
C.受热易分解
D.在水中易发生电离
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【题目】实验是进行化学研究的重要环节,下列有关化学实验的说法正确的是( )
A. 向滴有KSCN的FeCl3溶液中加入NaOH溶液以研究反应物浓度对化学平衡的影响
B. 用酒精萃取碘水中的碘,水从分液漏斗下口放出,碘的酒精溶液从分液漏斗上口倒出
C. 将高锰酸钾溶液装入碱式滴定管中进行滴定实验,以测定某FeSO4样品的纯度
D. 为制备硅酸胶体,以酚酞为指示剂,将浓盐酸滴入饱和Na2SiO3溶液中
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【题目】向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示.则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应的溶液中:Na+、Fe3+、SO42﹣、HCO3﹣
B.b点对应的溶液中:Na+、S2﹣、SO42﹣、Cl﹣
C.c点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3﹣、Na+
D.d点对应的溶液中:K+、NH4+、I﹣、HCO3﹣
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