【題目】工業(yè)上利用脫硫后的天然氣合成氨的某流程如下:
(1)“一次轉(zhuǎn)化”中H2O(g)過量的目的是______。
(2)已知部分物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJmol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJmol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJmol-1
“二次轉(zhuǎn)化”時CH4和O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為______。
(3)“CO變換”的反應(yīng)是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)某溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,若要使CO的轉(zhuǎn)化率達到90%,則起始時c(H2O):c(CO)應(yīng)不低于______。
(4)“脫碳”后的溶液再生的方法是______(以化學(xué)方程式表示)。
(5)“凈化”時發(fā)生的反應(yīng)為 [Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]Ac(aq),△H<0。充分吸收CO采取的措施是______(選填序號)。
a 升溫b 降溫c 加壓d 減壓
(6)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,平衡時NH3的物質(zhì)的量分數(shù)c(NH3)與氫氮比x(H2與N2的物質(zhì)的量比)的關(guān)系如圖:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a點總壓為50Mpa,T2時Kp=______(Mpa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))
③實驗測得一定條件下合成氨反應(yīng)的速率方程為v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。以下措施既能加快反應(yīng)速率,又能提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的是______
a 加壓b 使用催化劑c 增大氫氮比d 分離NH3
【答案】增大CH4的平衡轉(zhuǎn)化率 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-70kJmol-1 9:1 KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O bc > 3.7×10-4 ad
【解析】
(1)增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動,提高另一原料的利用率或平衡轉(zhuǎn)化率;
(2)依據(jù)蓋斯定律計算;
(3)由題給條件建立如下三段式計算;
(4)“脫碳”原料為K2CO3,“脫碳”后的溶液為KHCO3或KHCO3、K2CO3混合溶液;
(5)反應(yīng)[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]Ac(aq)正向是體積減小的反應(yīng);
(6)①分析反應(yīng)圖象可知,平衡后,其它條件相同時,T2溫度下生成物NH3的體積分數(shù)大于T1,而合成氨反應(yīng)正向放熱;
②由題給條件建立如下三段式計算;
③壓縮氣體增大壓強、增大c(N2)等既能加快反應(yīng)速率,又能提高H2平衡轉(zhuǎn)化率;催化劑只加快反應(yīng)速率,不改變反應(yīng)進程,平衡不移動;增大氫氮比,相當增大c(H2),反應(yīng)正向進行;
(1)增大反應(yīng)物濃度,平衡正向移動,提高另一原料的利用率或平衡轉(zhuǎn)化率,所以“一次轉(zhuǎn)化”中H2O(g)過量的目的是增大CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:增大CH4的平衡轉(zhuǎn)化率;
(2)已知反應(yīng)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJmol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJmol-1③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJmol-1,由蓋斯定律③×2-②-①×2有CH4和O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=(-802kJmol-1)×2-(-566kJmol-1)-(-484kJmol-1)×2=-70kJmol-1,故答案為:2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=-70kJmol-1;
(3)設(shè)起始時c(H2O)=a,c(CO)=1mol/L,由題給條件建立如下三段式:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始濃度(mol/L) 1 a 0 0
變化濃度(mol/L) 0.9 0.9 0.9 0.9
平衡濃度(mol/L) 0.1a-0.9 0.9 0.9
則平衡常數(shù)K===1,解得a=9mol/L,所以CO的轉(zhuǎn)化率達到90%,起始時c(H2O):c(CO)≥9:1,故答案為:9:1;
(4)“脫碳”原料為K2CO3,“脫碳”后的溶液為KHCO3或KHCO3、K2CO3混合溶液,KHCO3對熱不穩(wěn)定,加熱可轉(zhuǎn)化為K2CO3重復(fù)使用,反應(yīng)的化學(xué)方程式為KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O,故答案為:KHCO3K2CO3+CO2↑+H2O;
(5)反應(yīng)[Cu(NH3)2]Ac(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]Ac(aq)正向是體積減小的反應(yīng),增大壓強、降低溫度均可使反應(yīng)正向進行提高CO的利用率,bc正確,故答案為:bc;
(6)①分析反應(yīng)圖象可知,平衡后,其它條件相同時,T2溫度下生成物NH3的體積分數(shù)大于T1,而合成氨反應(yīng)正向放熱,達到平衡后,升高溫度時平衡逆向進行、氨氣的體積分數(shù)降低,并且溫度越高、氨氣的體積分數(shù)越小,所以T1>T2,故答案為:>;
②a點坐標為(3,0.2),設(shè)n(N2)=1mol,則n(H2)=3mol,反應(yīng)的三段式為
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始量(mol) 1 3 0
變化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 1-x3-3x2x
NH3的體積分數(shù)==0.2,解得x=,p(N2)==10Mpa,p(H2)=30Mpa,p(NH3)=10Mpa,壓強平衡常數(shù)Kp===(Mpa)-2=3.7×10-4(Mpa)-2,故答案為:3.7×10-4;
③壓縮氣體增大壓強、增大c(N2)等既能加快反應(yīng)速率,又能提高H2平衡轉(zhuǎn)化率,結(jié)合速率方程可知c(NH3)越小,反應(yīng)速率越大,并且分離氨氣,平衡正向移動可提高;催化劑只加快反應(yīng)速率,不改變反應(yīng)進程,不能提高H2平衡轉(zhuǎn)化率;增大氫氮比,相當增大c(H2),反應(yīng)正向進行,但H2平衡轉(zhuǎn)化率降低,所以既能加快反應(yīng)速率,又能提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的措施為ac,故答案為:ac。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。其中B的單質(zhì)在常溫下為雙原子分子,它與A的單質(zhì)可形成氣態(tài)分子X,X的水溶液呈堿性;D的簡單陽離子與X具有相同電子數(shù),且D是同周期元素中原子半徑最大的元素;E元素的原子最外層比次外層少兩個電子,C、F兩種元素的原子最外層共有13個電子。則
(1)X的化學(xué)名稱為__________。
(2)B單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為__________;E的氣態(tài)氫化物的電子式為__________;C與D形成的兩種化合物中,其中一種物質(zhì)含有兩種類型的化學(xué)鍵,分別為______________,該物質(zhì)屬于______________(填“離子化合物”或“共價化合物”)。
(3)B、C、E分別與A形成的化合物中最穩(wěn)定的是__________(寫化學(xué)式)。
(4)D是同周期簡單陽離子中離子半徑最__________(填“大”或“小”)的元素。
(5)F的單質(zhì)在反應(yīng)中常作________劑(填“氧化”或“還原”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實驗的基礎(chǔ),圖為兩套實驗裝置。
(1)寫出下列儀器的名稱:
a.__________________
b.__________________
(2)若利用裝置I分離四氯化碳和酒精的混合物還缺少的儀器是__________,將儀器補充完整后進行實驗。冷凝水由________(填f或g)口通入。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、Br-、、、等離子,火力發(fā)電時排放的煙氣可用海水脫硫,其工藝流程如下圖所示:
下列說法錯誤的是
A.海水pH約為8的原因主要是天然海水含、
B.吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)有SO2+H2OH2SO3
C.氧化主要是氧氣將、SO32-、H2SO3氧化為
D.經(jīng)稀釋“排放”出的廢水中,濃度與海水相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在3個體積均為1.0L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)達到平衡。下列說法正確的是( )
容器 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始濃度mol·L-1 | 物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1 | ||
c(H2) | c(CO) | c(CH3OH) | c(CH3OH) | ||
Ⅰ | 400 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.080 |
Ⅱ | 400 | 0.40 | 0.20 | 0 | |
Ⅲ | 500 | 0 | 0 | 0.10 | 0.025 |
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B.達到平衡時,容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大
C.達到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍
D.達到平衡時,容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng):A(g)+xB(g)2C(g),達到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖所示。請回答下列問題:
(1)0~20min,A的平均反應(yīng)速率為__mol/(L·min);8min時,v正__v逆(填“>”“=”或“<”)。
(2)反應(yīng)方程式中的x=__,30min時改變的反應(yīng)條件是__。
(3)20~30min時反應(yīng)的平衡常數(shù)__(填“>”“=”或“<”)3040min時反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(4)該反應(yīng)的正反應(yīng)為__(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(5)反應(yīng)過程中B的轉(zhuǎn)化率最大的時間段是_min。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可溶性鋇鹽有毒,醫(yī)院中常用硫酸鋇這種鋇鹽作為內(nèi)服造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒患者時,除催吐外,還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9 mol2·L-2;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2。下列推斷正確的是( )
A. 不用碳酸鋇作為內(nèi)服造影劑,是因為Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B. 搶救鋇離子中毒患者時,若沒有硫酸鈉,可以用碳酸鈉溶液代替
C. 若誤飲[Ba2+]=1.0×10-5 mol·L-1的溶液時,會引起鋇離子中毒
D. 可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒患者洗胃
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有甲、乙兩個容積相同的密閉容器,甲容器中充入N2和CO的混合氣體,乙容器中充入O2,當它們的溫度和密度都相同時,下列說法中正確的是
A.兩容器中氣體的壓強相等
B.甲容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量與乙容器中氣體的摩爾質(zhì)量相等
C.甲乙兩容器氣體的質(zhì)量相等
D.甲乙兩容器氣體所含原子數(shù)相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在室溫下,同種規(guī)格的鋁片分別與下列物質(zhì)混合,化學(xué)反應(yīng)速率最大的是( )
A. 0.1 mol L1的鹽酸15 mL B. 0.2 mol L1的鹽酸12 mL
C. 0.15 mol L1的硫酸溶液8 mL D. 18 mol L1的濃硫酸15 mL
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