【題目】通過對煤的綜合利用可得到潔凈的燃料和多種化工原料,也可減少環(huán)境呢污染。煤的間接液化可得到甲醇。

(1)已知:CH3OH、H2的燃燒熱(△H)分別為-726.5kJ/mol、-285.8kJ/mol,則常溫下CO2和H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的熱化學(xué)方程式是____________。

(2)一定條件下,CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1:2充入CO和H2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。

A、B、C三點平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是___________;壓強(qiáng):P1____P2(填“>”、“<”或“=”)

逆反應(yīng)速率:v(A)______v(B)(填“>”、“<”或“=”)

在C點,CO的轉(zhuǎn)化率為__________;

在C點,若再按物質(zhì)的量之比1:2充入一定量的CO和H2,當(dāng)其它條件不變,達(dá)到新的平衡時,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

②若在恒溫恒容條件下,能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有__________。

A. 混合氣體的密度保持不變

B. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

C. 容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變

D. 單位時間內(nèi)每消耗1molCO的同時,生成2molH2

E. CO、H2、CH3OH的濃度保持不變

F. CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1

(3)氫硫酸、碳酸均為二元弱酸,其常溫下的電離常數(shù)如下表:

H2CO3

H2S

Ka1

4.4×10-7

1.3×10-7

Ka2

4.7×10-11

7.1×10-15

煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為________;常溫下,0.1mol·L-1NaHCO3溶液和0.1mol·L-1NaHS溶液的pH相比,pH較小的為______溶液(填化學(xué)式)。

【答案】CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=130.9kJ·mol1KAKB=KC><75%增大BCDECO32+H2S=HCO3+HSNaHCO3

【解析】試題分析:本題為化學(xué)反應(yīng)原理綜合題,涉及燃燒熱的概念、蓋斯定律和熱化學(xué)方程式的書寫,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、圖像分析和平衡計算,弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解等知識,結(jié)合相關(guān)基礎(chǔ)知識進(jìn)行分析。

解答:(1)燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量。已知:CH3OH、H2的燃燒熱(H)分別為-726.5kJ/mol、-285.8kJ/mol,則有:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)H=-726.5kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) H=-285.8kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律:×3-得常溫下CO2和H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的熱化學(xué)方程式是CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) H=-130.9kJ·mol1 。

2影響平衡常數(shù)的外界因素為溫度。分析圖像知B、C兩點溫度相同,故KB=KC;當(dāng)其他條件不變時,升高溫度,甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡正向移動,因升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)為放熱反應(yīng),KAKB,故A、B、C三點平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是KAKB=KC ;反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正向為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,甲醇的體積分?jǐn)?shù)增大;分析圖像知壓強(qiáng):P1P2;溫度越高,反應(yīng)速率越快;壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,溫度對反應(yīng)速率的影響比壓強(qiáng)顯著,故逆反應(yīng)速率:v(A)v(B);分析圖像知C點甲醇的體積分?jǐn)?shù)為50%,根據(jù)題意設(shè)起始加入CO、H2的物質(zhì)的量分別為1mol2mol,轉(zhuǎn)化的CO的物質(zhì)的量為x,利用三行式分析。

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

起始(mol1 2 0

轉(zhuǎn)化(molx 2x x

平衡(mol1-x 2-2x x

則有x/(3-2x)×100%=50%,解得x=0.75mol,則CO的轉(zhuǎn)化率為0.75mol/1mol×100%=75%;在C點,若再按物質(zhì)的量之比1:2充入一定量的COH2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動,達(dá)到新的平衡時,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大。②A. 恒溫恒容條件下,混合氣體的質(zhì)量不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化,混合氣體的密度不隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化,混合氣體的密度保持不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),錯誤;B. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的質(zhì)量保持不變,物質(zhì)的量逐漸減小,根據(jù)M=m/V判斷混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨著反應(yīng)的進(jìn)行不斷減小,當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;C. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的物質(zhì)的量逐漸減小,容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸減小,當(dāng)壓強(qiáng)保持不變時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;D. 單位時間內(nèi)每消耗1molCO的同時,生成2molH2,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;E. CO、H2、CH3OH的濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;F. COH2、CH3OH的濃度之比為1:2:1反應(yīng)不一定為平衡狀態(tài),錯誤;選BCDE

3)分析表中氫硫酸、碳酸的電離常數(shù)知酸性:H2CO3H2SHCO3-HS-。煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理知H2S與足量的Na2CO3溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和硫氫化鈉,該反應(yīng)的離子方程式為CO32+H2S=HCO3+HS;組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,該鹽的水解程度越大,相同濃度時,溶液的堿性越強(qiáng),pH越大,故常溫下,0.1mol·L1NaHCO3溶液和0.1mol·L1NaHS溶液的pH相比,pH較小的為NaHCO3溶液。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列敘述正確的是

A. NH4+、Al3+、Cl-、HCO3-在溶液中能大量共存

B. H2O2的電子式是:

C. AlCl3溶液中加入過量的氨水:Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

D. 鐵銹是化合物,可用Fe2O3·nH2O(2<n<3)表示

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【題目】冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(H2CO)法;③活潑金屬置換法;④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有()火燒孔雀石煉銅;()濕法煉銅;現(xiàn)代有()鋁熱法煉鉻;()從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是( )

A()用① B()用② C()用③ D()用④

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【題目】【2014新課標(biāo)2】在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。

回答下列問題:

1)反應(yīng)的H 0(填大于小于);100時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示。在0~60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4) molL-1s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1 。

2100時達(dá)到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)0.0020 molL-1s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。

aT 100(填大于小于),判斷理由是 。

b:列式計算溫度T時反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 。

3)溫度T時反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向 (填正反應(yīng)逆反應(yīng))方向移動,判斷理由是 。

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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法正確的是

A.利用糧食釀酒經(jīng)歷了淀粉→葡萄糖→乙醇的化學(xué)變化過程

B.淀粉、油脂和蛋白質(zhì)都是高分子化合物

C.煤經(jīng)過氣化和液化等物理變化可轉(zhuǎn)化為清潔燃料

D.聚氯乙烯塑料薄膜可用作食品保鮮膜、一次性食品袋等

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【題目】苯和甲苯相比,下列敘述不正確的是( )

A. 都屬于芳香烴 B. 都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 都能在空氣中燃燒 D. 都能發(fā)生取代反應(yīng)

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【題目】下表中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑,可用如圖裝置制取、凈化、收集的氣體是:

選項

氣體

a

b

c

A

NH3

濃氨水

生石灰

堿石灰

B

CO2

鹽酸

碳酸鈣

飽和NaHCO3溶液

C

NO

稀硝酸

銅屑

H2O

D

Cl2

濃鹽酸

二氧化錳

飽和NaCl溶液

A. A B. B C. C D. D

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【題目】合理膳食、均衡營養(yǎng)是保證人體健康和生活質(zhì)量的重要途徑。

人體必需的元素攝入不足會影響人體的正常生理活動。下列做法不能達(dá)到目的的是 。

a補(bǔ)碘——食用加碘鹽

b補(bǔ)鐵——使用鐵強(qiáng)化醬油

c補(bǔ)鈣——服用葡萄糖

人體內(nèi)有8種氨基酸必需通過食物攝入,某品牌餅干含有的下列物質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為氨基酸的是 。

a.纖維素 b.蛋白質(zhì) c.油脂

人類歷史上最重要的抗生素是 。

a青霉素 b.維生素 c.胡蘿卜素

構(gòu)建人與自然的和諧、營造安全的生態(tài)環(huán)境已成為全人類的共識。

如圖,向兩只250mL的錐形瓶中分別充入CO2和空氣,用白熾燈泡照射一段時間后,其中a瓶中溫度計讀數(shù)稍低,則盛放CO2的錐形瓶為 “a”“b”。

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廢水中鉈Tl具有高毒性,治理時常加入NaClO溶液,將Tl+轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Tl3+,NaClO

氧化劑還原劑,同時加入適量氨水,將Tl3+轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶物TlOH3,寫出生成TlOH3的離子方程式 。

材料是人類社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),材料科學(xué)的發(fā)展離不開化學(xué)。

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2016年奧運(yùn)會在巴西舉行,場館的建設(shè)需大量的建筑材料。其中生產(chǎn)水泥、玻璃共同的原料是 填名稱,場館內(nèi)的座椅通常用高密度聚乙烯HDPE為原料制得,聚乙烯屬于 塑料熱固性熱塑性。

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【題目】一定條件下,恒容的密閉容器中,加入一定量的A與B發(fā)生反應(yīng):A(s)+2B(g) C(g)+2D(g) ΔH<0,平衡時C的物質(zhì)的量與加入B的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是

A.增加A的物質(zhì)的量,正反應(yīng)速率加快

B.平衡時,其他條件不變,當(dāng)溫度升高時,θ變大

C.圖中曲線的斜率表示反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

D.平衡時,其他條件不變,再通人B,則反應(yīng)混合物的溫度升高

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