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【题目】甲醇是重要的化工原料,也可作燃料。工业上可用CO2H2在一定条件下合成甲醇。回答下列问题。

(1)已知:CO H2 的燃烧热分别为 283.0 kJ·mol-1285.8kJ·mol-1 ,水的汽化热为 44.0kJ·mol-1 反应① CO+H2O=CO2+H2 是生成合成甲醇的原料气(CO2H2)的重要反应,其热化学方程式为: CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH =_____ kJ·mol-1

(2)某同学设计实验对反应①进行研究。将 1mol H2O(g) 1mol CO 充入一个恒容密闭容器中,在催化剂和一定温度下达到化学平衡。如图是 CO 的平衡转化率(%)随温度变化的曲线,260℃时反应①的平衡常数 K=_______

(3)CO2 H2在催化剂、一定温度下合成甲醇。图为在容积为 1L 的恒容密闭容器中,加入 3 molH2 1molCO2时经过相同时间甲醇产率与反应温度的关系曲线:

曲线上 A _____(不是”)对应温度下的平衡产率,理由是_____C 点甲醇的产率低于 B 点的原因可能是_____(填标号)

A.反应活化能增大 B.催化剂活性低 C.副反应多 D.平衡常数变大 E.平衡逆向移动

(4)CO H2在一定条件下也可以合成甲醇。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入 a molH22.0molCO,在催化剂和 260℃温度条件下发生反应:CO+2H2=CH3OH。图为甲醇的浓度与反应时间的关系曲线,tP 时的 v _____tQ 时的 v (填大于、小于或等于),判断的依据是_____,达平衡时氢气的浓度为 1.0mol/L,则起始时加入的氢气的物质的量为_____mol

【答案】-41.2 9 不是 该反应为放热反应,平衡产率随温度的升高而降低 BCE 小于 tP 时的甲醇浓度小于tQ 时浓度,反应速率更慢 3.3

【解析】

1H2的燃烧热为-285.8kJ·mol1,故热化学方程式为H2g+ O2g=H2OlH=-285.8KJ·mol1CO的燃烧热为-283.0kJ·mol1,故热化学方程式为①COg+O2g=CO2gH=-283.0KJ·mol1,②H2g+O2g=H2OlH=-285.8KJ·mol1,③H2Ol=H2OgH=+44.0KJ·mol1--③得, CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH =-41.2kJ·mol-1。故答案为:-41.2

2)对反应①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 进行研究。

260℃时反应①的平衡常数 K==9。故答案为:9

3)曲线上 A 点不是对应温度下的平衡产率,理由是该反应为放热反应,平衡产率随温度的升高而降低,C 点甲醇的产率低于 B 点的原因可能是:A.反应活化能增大,不影响产率,故错误; B.催化剂活性低,产率降低,故正确; C.副反应多,消耗大量原料,故正确; D.平衡常数变大,平衡正向移动,产率升高,故错误;E.平衡逆向移动,产率降低,故正确;故选BCE;故答案为:不是;该反应为放热反应,平衡产率随温度的升高而降低;BCE

4)甲醇的浓度与反应时间的关系曲线可知,tP 时的 v 逆小于tQ 时的 v 逆,tP 时的甲醇浓度小于tQ 时浓度,反应速率更慢;由图平衡时c(CH3OH)= 1.15mol·L1,由方程式CO+2H2=CH3OH得氢气的浓度变化量为2.3mol·L1,起始时加入的氢气的浓度为(2.3+1mol·L1=3.3mol·L1,则起始时加入的氢气的物质的量为3.3mol;故答案为:小于:tP 时的甲醇浓度小于tQ 时浓度,反应速率更慢;3.3

练习册系列答案
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【题目】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,有强还原性。已知:①2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3,②H3PO2+NaOH(足量)=NaH2PO2+H2O。下列推断不正确的是

A. H3PO2的结构式为

B. H3PO2具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸

C. NaH2PO2是酸式盐

D. 每消耗1mol P4,反应①中转移6mol电子

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【题目】NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(FeAl等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH

氢氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Al(OH)3

Ni(OH)2

开始沉淀的pH

2.1

6.5

3.7

7.1

沉淀完全的pH

3.3

9.7

4.7

9.2

(1)为了提高镍元素的浸出率,在酸浸时可采取的措施有__________(写一条即可)

(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________

(3)“pH”时,控制溶液pH的范围为__________

(4)“沉镍过程中,若滤液Ac(Ni2)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2沉淀完全[即溶液中c(Ni2)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g(已知Ksp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)

(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。

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A.NaI3为电池的正极材料

B.电池工作时,Li+NaI3移动到Li电极

C.正极电极反应为:2Li++NaI3+2e-=2LiI+NaI

D.该电池的总反应为:2Li+NaI3=2LiI+NaI

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【题目】HCHOO2在羟基磷灰石(HAP)表面反应通过两步反应生成CO2H2O的机理如图所示(图中只给出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是(

A.HCHO在反应过程中,所有C-H键都发生断裂

B.反应第一步是吸热过程

C.产物H2O中的O全部来自于O2

D.HAP是该反应的催化剂

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【题目】有机物 A 是一种重要的化工原料,以 A为起始原料可合成药物 I(结构简式如下),其合成路线如下:

已知:①有机物 D 为芳香烃

RNH2++H2O

回答下列问题:

(1)F 的名称是_____B 中官能团的名称是_____

(2) B→CEH→I 的反应类型分别是__________

(3)G 的结构简式为_____

(4)D→F 所需的试剂和反应条件是_____

(5)G CH3CHO 反应生成 H 的化学方程式为_____

(6)芳香化合物J E的同分异构体。若J 能发生银镜反应,则J 可能结构有______(不含立体异构) 其中核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为 1:1:2:6 的结构简式为_____

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第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4

第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。

下列判断正确的是

A. 增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大

B. 第二阶段,Ni(CO)4分解率较低

C. 第一阶段,在30℃50℃两者之间选择反应温度,选50℃

D. 该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)

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1)写出B的电子式___;化合物D中的官能团名称___

2E+H→G的化学方程式:___

3)下列说法不正确的是___

A.化合物AD能与银氨溶液反应生成光亮的银镜

B.用新制的氢氧化铜不能区分化合物CDE

C.相同质量的AEH充分燃烧时消耗等量的氧气

D.化合物FG互为同分异构体

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