【題目】【華南師大附中2017屆三!CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2資源化利用的有效途徑。主要反應(yīng)為

Ⅰ:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol

(1)已知CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol

寫出CH4和水蒸氣反應(yīng)生成CO2的熱化學(xué)方程式_________。

(2)在恒溫、恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)I,下列選項(xiàng)能夠說明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

A.混合氣體的密度不變

B.混合氣體的總壓強(qiáng)不變

C.CH4、CO2、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:2:2

D.3V(H2)=V(CH4)

E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

(3)催化合成的溫度通常維持在550-750℃之間,從反應(yīng)速率角度分析其主要原因可能是_________。

(4)將CH4與CO2各1mol充入某密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)I。100Kpa時(shí),反應(yīng)I到達(dá)平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。

①圖中A、B、C三點(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù),則______點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)最小,判斷依據(jù)是________;__________點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)最大。

②300℃,100Kpa下,該容器中反應(yīng)I經(jīng)過40min達(dá)到平衡,計(jì)算反應(yīng)在0-40min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(CO2)=_________mol/min(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=________。

(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

【答案】 CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165KJ/mol BE 在該溫度范圍內(nèi),催化劑的活性較大,反應(yīng)速率快(合理即給分) A 反應(yīng)I吸熱反應(yīng),溫度降低,平衡常數(shù)減小 C 2.8×10-3 6.25KPa2

【解析】(1)已知:①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+H2(g) H=+206kJ/mol

②CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H=+247kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律可知①×2-②即得到CH4和水蒸氣反應(yīng)生成CO2的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH+165KJ/mol。(2)A. 密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,因此混合氣體的密度不變不能說明,A錯(cuò)誤;B.正反應(yīng)體積增大,則混合氣體的總壓強(qiáng)不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C.CH4、CO2、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:2:2不能說明正逆反應(yīng)速率相等,則不一定處于平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;D.3V(H2)V(CH4)不能滿足反應(yīng)速率之比是化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,沒有達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤;E. 混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),E正確;答案選BE;(3)催化劑的活性受溫度影響較大,因此主要原因可能是在該溫度范圍內(nèi),催化劑的活性較大,反應(yīng)速率快。(4)①由于反應(yīng)I吸熱反應(yīng),溫度降低,平衡常數(shù)減小,所以A點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)最。籆點(diǎn)溫度最高,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大,由于正反應(yīng)體積增大,則C點(diǎn)對應(yīng)的壓強(qiáng)最大。②根據(jù)方程式可知:

CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

起始量(mol)1 1 0 0

轉(zhuǎn)化量(mol)x x 2x 2x

平衡量(mol)1-x 1-x 2x 2x

300℃100Kpa下平衡時(shí)CO2體積分?jǐn)?shù)是0.4,則,解得x1/9,則在0-40min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(CO2)1/(9×40)2.8×10-3mol/min,該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp6.25KPa2。

練習(xí)冊系列答案
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A. 反應(yīng)物的濃度 B. 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

C. 正、逆反應(yīng)速率 D. 體系的壓強(qiáng)

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【題目】下列敘述中,正確的是(   )

A. 12g碳所含的原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)

B. 1molHCl的質(zhì)量是36.5 g·mol1

C. Cl2的摩爾質(zhì)量等于它的相對分子質(zhì)量

D. 摩爾是表示物質(zhì)的量的單位,每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒

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【題目】丙烯醇(CH2=CH-CH2OH)可發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有(

①氧化反應(yīng)

②加成反應(yīng)③置換反應(yīng)

④加聚反應(yīng)

⑤取代反應(yīng)

A.①②③

B.①③④

C.②④⑤

D.①②③④⑤

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【題目】H2與ICl的反應(yīng)分①、②兩步進(jìn)行,其能量曲線如下圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是( )

A. 反應(yīng)②比①要容易發(fā)生是因?yàn)榉磻?yīng)②活化能大

B. 反應(yīng)①和②均為放熱反應(yīng)

C. H2(g)+2ICl(g)= I2(g)+2HCl(g) H= -218 kJ·molˉ1

D. 反應(yīng)①和②均為氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】寫出下列反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:

(1)實(shí)驗(yàn)室制取乙炔_______________________

(2)由甲苯制備TNT_______________________;

(3)實(shí)驗(yàn)室使用溴檢驗(yàn)苯酚_________________

(4)甲醛與銀氨溶液的反應(yīng)_________________。

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【題目】檢驗(yàn)?zāi)橙芤篨中是否含有 Na+、K+、Fe3+、Mg2+、Iˉ、Cl、CO32ˉ、SO42ˉ,限用的試劑有:鹽酸、硫酸、硝酸銀溶液、硝酸鋇溶液。設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟,并記錄相關(guān)現(xiàn)象。下列敘述不正確的是 ( )

A. 溶液X中一定含有Iˉ、CO32ˉ、SO42ˉ

B. 通過在黃色溶液中加入硝酸銀溶液可以檢驗(yàn)溶液X中是否存在Cl

C. 試劑①為硝酸鋇溶液

D. 通過焰色反應(yīng),可確認(rèn)溶液X中陽離子的種類

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是

A. KIO3氧化酸性溶液中的KI5IIO3-3H2O=3I26OH

B. NH4HSO3溶液中加過量的NaOH溶液并加熱:NH4+OHNH3H2O

C. 將過量SO2通入冷氨水中:SO2NH3·H2O=HSO3-NH4+

D. Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當(dāng)溶液中的OH恰好反應(yīng)一半時(shí):Ba22OH2HSO42-=BaSO42H2O

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【題目】硼及硼的化合物有著廣泛的用途。請回答下列問題:

(1)硼在元素周期表中的位置為_________,電子排布式是________,硼元素有兩種天然同位素10B和11B,硼元素的近似相對原子質(zhì)量為10.8,則兩種同位素原子的原子個(gè)數(shù)之比為_______

(2)單質(zhì)硼(B)在一定條件下與NaOH溶液反應(yīng)生成NaBO2和一種氣體,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。

(3)硼酸(H3BO3)是一種白色片狀晶體,微溶于水,對人體的受傷組織有著和緩的防腐消毒作用。硼酸是一元弱酸,室溫時(shí)0.1mol/L硼酸的pH為5,計(jì)算硼酸的電離常數(shù)K=__________。氟硼酸(HBF4)是一種強(qiáng)酸,僅以離子狀態(tài)存在于水中,請寫出BF4的電子式__________。

(4)B2H6是硼的一種氣態(tài)氫化物,因組成與乙烷(C2H6)相似而被稱為乙硼烷。

①經(jīng)測定B2H6中B原子最外層也滿足8電子結(jié)構(gòu),由此推測B2H6與C2H6分子結(jié)構(gòu)_________(填“相同”或“不相同”)。

②B2H6可由BF3與NaBH4在一定條件下反應(yīng)制得,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。

③B2H6是強(qiáng)還原劑,它與水反應(yīng)生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6與水完全反應(yīng),則產(chǎn)生H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_________L。

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