【題目】甲醇是有機化工原料和優(yōu)質燃料,主要應用于精細化工、塑料等領域,也是農藥、醫(yī)藥的重要原料之一。
(1)已知反應CO(g)+2H2(g)== CH3OH(g) H= —99kJ.mol—1中的相關化學鍵鍵能如下:
化學鍵 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
E/(kJ.mol-1) | 436 | 343 | x | 465 | 413 |
則x=___________________。
(2)在一容積可變的密閉容器中,1molCO與2molH2發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ,
CO在不同溫度下的平衡轉化率(α)與壓強的關系如圖所示。
①a、b兩點的反應速率:v(b)____v(a)(填“>”、“<”或“=”)。②該反應的△S______0,圖中的T1______T2(填“>”、“<”或“=”)。
③該合成反應的溫度一般控制在240~270℃,選擇此溫度范圍的原因是:
I.此溫度范圍下的催化劑活性高;
II.______________________________________________________。
④圖中a點的壓強平衡常數KP=_______________(KPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數)。
(3)利用合成氣(主要成分為CO和H2)合成甲醇,發(fā)生主要反應如下:
I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1
II:CO2(g)+H2(g) CO(g) + H2O(g) H2
III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H3
上述反應對應的平衡常數分別為K1、K2、K3,它們隨溫度變化曲線如下圖所示。
則H1___________H3(填“>”、“<”或“=”), 理由是__________________________。
【答案】 1076 > < < 溫度低于240℃,反應速率太慢;同時該反應為放熱反應,溫度高于270℃,化學平衡逆向移動,轉化率降低(其他合理答案均可) 1.6×10-7 < 由圖可知,隨著溫度升高,K2減小,則△H2>0,根據蓋斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H1<△H3
【解析】(1)反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能,則△H=2×436+x-343-413×3-465=-99,解得x=1076;故答案為:1076;
(2)①壓強越大反應速率越快,所以a、b兩點的反應速率:v(b)>v(a);故答案為:>;
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H= —99kJ·mol—1,反應中氣體的物質的量減少,△S<0,該反應是放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動,CO的平衡轉化率減小,故Tl<T2;故答案為:<;<;
③該合成反應的溫度一般控制在240~270℃,選擇此溫度范圍的原因有此溫度范圍下的催化劑活性高;溫度低于240℃,反應速率太慢;同時該反應為放熱反應,溫度高于270℃,化學平衡逆向移動,轉化率降低,故答案為:溫度低于240℃,反應速率太慢;同時該反應為放熱反應,溫度高于270℃,化學平衡逆向移動,轉化率降低;
④a點的一氧化碳轉化率為50%,總壓為0.5MPa,
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol)1 2 0
變化量(mol)x 2x x
平衡量(mol)1-x 2-2x x
而一氧化碳轉化率為50%,所以x=0.5mol,Kp==1.6×10-7;故答案為:1.6×10-7;
(3)由圖可知,隨著溫度升高,K2減小,則△H2>0,根據蓋斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H1<△H3;故答案為:<;由圖可知,隨著溫度升高,K2減小,則△H2>0,根據蓋斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H1<△H3。
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【題目】實驗室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應的原理,裝置如下圖,實驗中Y裝置產生白色沉淀。下列說法不正確的是
A. 滴加濃硫酸之前應進行的操作是打開彈簧夾,通入一段時間N2
B. Y中產生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3
C. 產生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO3- 反應生成了SO42-
D. 若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產生白色沉淀,說明Fe3+也能將SO2氧化
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【題目】下列各組離子中,在酸性溶液中能大量共存,且溶液為無色透明的是( 。
A.K +、.MnO 4﹣、Cl ﹣、SO 42﹣
B.Na +、CO 32﹣、Cl ﹣、SO 42﹣
C.NO 3﹣、Na +、HCO 3﹣、Ba 2+
D.Na +、NO 3﹣、NH 4+、SO 42﹣
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【題目】最近,全國的霧霾天氣對環(huán)境造成了嚴重影響,蕪湖市開展了和臭氧的監(jiān)測。 下列有關說法正確的是
A. 臭氧的摩爾質量是 48g
B. 同溫同壓條件下,等質量的氧氣和臭氧體積比為 2:3
C. 20g 氖氣中含有個 6.02 × 1023 個原子
D. 1.00mol 臭氧中含有電子總數為 18 × 6.02 × 1023個
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【題目】氧化還原反應與四種基本類型反應的關系如圖所示,則下列化學反應中屬于陰影部分的是( )
A. CuSO4 + Mg = Cu + MgSO4
B. 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
C. 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
D. 2NaHCO3 =Na2CO3 + H2O + CO2 ↑
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【題目】下列說法正確的是
A. 丙烯中所有原了共平面
B. 葡萄糖、花生油和蠶絲一定條件下都能發(fā)生水解反應
C. 乙酸乙酯中的少量乙酸可用飽和Na2CO3溶液除去
D. C4H4僅有和CH≡C-CH=CH2兩種同分異構體
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【題目】在2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為( 。
A.1:8
B.8:1
C.1:5
D.5:1
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【題目】SO2可用作紅酒的防腐劑,下列關于SO2的敘述不正確的是
A.能使酸性KMnO4溶液褪色B.能使品紅溶液褪色
C.能與NaOH溶液反應D.能與水反應生成硫酸
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【題目】下列離子方程式中,只能表示一個化學反應的是( )
①Ag++Cl-===AgCl↓
②Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
③CO+2H+===CO2↑+H2O
④Fe+Cu2+===Fe2++Cu
A.①③ B.②④ C.②③ D.沒有
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