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【题目】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=—99kJ.mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2=—58kJ.mol-1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3

回答下列问题:

(1)写出CO2的结构式__________

(2)由上述数据计算出△H3=kJ.mol-1

3在容积为2L的密闭容器中,由CO2H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,温度T1T2对反应的影响,下列正确的是__________(填序号)

温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)

该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

当生成1mol甲醇的同时,生成1molCO2,说明反应达到平衡

处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)n(CH3OH)比值增大

4T1温度时,将2molCO26molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为50%则容器内的压强与起始压强之比为__________;该温度条件下,反应平衡常数为__________(计算出结果)

5在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为硫酸性,负极的电极反应式为__________

【答案】1O=C=O2+413③④43:44/27(0.15)5CH3OH+6e-+H2O=CO2↑+6H

【解析】

试题分析:(1)CO2属于直线型分子,结构式O=C=O,故答案为:O=C=O;

2①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-99kJ/mol

②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-58kJ/mol

根据盖斯定律反应②-反应①=反应△H3=△H2-△H1=-58kJ/mol-(-99kJ/mol)=+41kJ/mol故答案为+41

3根据题给图象分析可知,T2先达到平衡则T2T1,由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1,又温度高时平衡状态CH3OH的物质的量少,则说明可逆反应CO2+3H2CH3OH+H2O向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,则T1时的平衡常数比T2时的大;①v(CH3OH)==mol/(Lmin),故错误;正反应为放热反应,根据题给图象分析可知,T2先达到平衡则T2T1,升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应在T1时的平衡常数比T2时的大,故错误当生成1mol甲醇的同时,生成1molCO2,说明正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故正确处于A点的反应体系从T1变到T2,升高温度,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,氢气物质的量增大、甲醇的物质的量减小,故n(H2)n(CH3OH)增大,故正确;故答案为:

4由化学平衡的三段模式法计算可知,

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

起始(mol/L)1300

变化0.51.50.50.5

平衡0.51.50.50.5

根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比,

则容器内的压强与起始压强之比为=(0.5+1.5+0.5+0.5):(1+3)=3:4

品红常数K==故答案为:3:4

5在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为硫酸时,负极的电极反应式为CH3OH+6e-+H2O=CO2↑+6H,故答案为:CH3OH+6e-+H2O=CO2↑+6H

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】物质(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4中均可以发生反应:(t-BuNO)22(t-BuNO)在20时,向2L正庚烷中加入(t-BuNO)2 1.00 mol,10 min时反应达平衡,此时(t-BuNO)2的平衡转化率为65%(假设反应过程中溶液体积始终保持不变)。下列说法正确的是(

A.反应在前10 min内的平均速率为ν(t-BuNO)=0.0325 mol·L-1·min-1

B.保持其他条件不变若此时再向溶液中加入1.0 mol (t-BuNO)2重新达平衡时(t-BuNO)2

的转化率增大

C.保持其他条件不变,若该反应在CCl4中进行,其平衡常数为1.9,则(t-BuNO)2的平衡转化率小于65%

D.保持其他条件不变,升高温度,(t-BuNO)2的平衡转化率大于65%,则其能量关系可用下图表示:

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】反应A(g)2B(g)===C(g)的反应过程中能最变化如下图所示。下列相关说法正确的是

A.曲线b表示使用催化剂后的能量变化

B.正反应活化能大于逆反应活化能

C.由图可知该反应的焓变H=+91 kJmol-1

D.反应中将气体A换为固体反应,其他条件不变,反应放出热量大于91kJ

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如下:

实验原理为:

实验步骤为:

在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min

再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(密度0.95g/cm3),搅拌。

6.5g无水FeCl2(CH3)2SO(二甲亚砜)配成的溶液25ml装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min

再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌。

c中的液体转入仪器d,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液。

蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。

⑦……

回答下列问题:

1步骤中通入氮气的目的是:

2仪器c的名称为: ,其适宜容积应为:

a100ml b250ml c500ml

3仪器d使用前应进行的操作是: ,请简述该过程:

4步骤是二茂铁粗产品的提纯,该过程在下图中进行,其操作名称为:

5为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是

6最终得到纯净的二茂铁3.7g,则该实验的产率为 (保留两位有效数字)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300400℃左右分解.

、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2

实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.

1过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________

2反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________

3制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________

4实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH78,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.

、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3FeCO3)为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL-1计算)

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________

提供的试剂有:a.甲酸钠,B5molL-1硝酸,C5molL-1盐酸,D5molL-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.

1纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法

工业上常用方法和方法制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________

已知

2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJmol-1

C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJmol-1

Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJmol-1

则方法I发生的反应2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g) H=____________kJ/mol

2氢化亚铜是一种红色固体可由下列反应制备4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4

该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________

3氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)c(Cl-)的关系如图所示。

c(Cl-)=9molL-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________

c(Cl-)=1molL-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个)

4已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3

在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3L-3)

电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】(1)HNO3与金属反应情况多种多样.为探究HNO3性质,某兴趣小组作如下探究:用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:

序号

浓硝酸与水的体积比

实 验 现 象

1 ﹕1

反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色

1 ﹕3

反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色

1 ﹕5

反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色

制备NO气体最适宜的是: ,理由是:

(2).兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料,探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。设计装置如下(忽略装置中空气的影响),请回答下列问题:

①组装好仪器后,必须进行的一项操作是:_________________。

②推测B中可以观察到的主要现象是:______;C装置的作用是:

装置D中除生成NaNO2外,还有另一种固态物质Y,Y的化学式是:_____。可以通过适当改进,不产生Y物质,请你提出改进方法: _

④E装置的实验目的是:

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:(均在常温下)

① pH =1的强酸溶液,加水稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低

② pH=2的盐酸和pH=1的醋酸,c(H)之比为2∶1

③在等物质的量浓度、等体积的氯化铵和氨水的混合溶液中存在下列关系c(NH4+)+2c(H+) =2c(OH-)+ c(NH3·H2O)

反应2A (s) + B (g)=2C (g) + D (g) 不能自发进行则该反应△H一定大于0

已知醋酸电离平衡常数为Ka;醋酸根水解常数为Kh;水的离子积为Kw 则三者关系为:Ka·Kh=Kw

⑥ 反应A(g)2B(g);若正反应的活化能为Ea kJ·mol-1,逆反应的活化能为Eb kJ·mol-1,则该反应的△H =(Ea -Eb)kJ·mol-1。其归纳正确的是 ( )

A.①③⑤⑥ B.③④⑤⑥ C.②④⑤⑥ D.①③④⑤

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】分析下图有机分子的球棍模型,回答下列问题:

(1)互为同分异构体的是__________,E和H互为 ,E的分子空间构型是 。 (2)F与氯气发生一元取代反应的化学方程式

(3)有机物种类繁多的原因有 (答两种原因)。

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