【題目】“碳化學(xué)”是綠色化學(xué)的重要組成部分。
(1)由CO2制備甲醇的過程發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)I: CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) △H 1<0;
向2 L恒容密閉容器中充入3molH2和1.5molCO2,在一定條件下該反應(yīng)l0min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率a(CO2)=60%,則v(H2) =_________________________。(填字母)。
若要同時(shí)提高反應(yīng)速率和甲醇的產(chǎn)量,以下措施一定可行的是
a.升高溫度 b.縮小容器體積 c.分離出甲醇 d.增加CO2的濃度
(2)已知: CO2(g)+ 2H2(g)C(s)+ 2H2O(g) △H =-90.0kJ/mol ;H2O(1)=H2O(g) △H =+44.0kJ/mol; C(s)的燃燒熱為394.0kJ/mol。則H2的燃燒熱為_________kJ/mol。
(3)在某條件下,將4molH2和1molCO2,置于2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
反應(yīng)II :CO2(g)+4H(g) CH4(g)+2H2O(g) △H2
反應(yīng)Ⅲ: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3
CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO 選擇性隨溫度變化情況分別如圖所示(選擇性: 轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO 的百分比)。
①反應(yīng)II的△H2________(填“>”、“<“或“=")0,理由是_________________________。
②350℃時(shí),反應(yīng)II 的平衡常數(shù)K=_______。為減少CO 在產(chǎn)物中的比率,可采取______的措施有______(例舉一例回答)。
【答案】 0.135mol·L-1·min-1 b d 286.0或ΔH =-286.0 < 平衡后升高溫度,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,可知該平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 100 增大壓強(qiáng)
【解析】(1) CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)
起始(mol) 1.5 3 0 0
反應(yīng)(mol)1.5×60% 3×1.5×60% 1.5×60% 1.5×60%
平衡(mol) 0.6 0.3 0.9 0.9
v(H2)==0.135mol·L-1·min-1;a.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),甲醇的產(chǎn)量減少,錯(cuò)誤;b.縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率增大,平衡正向移動(dòng),甲醇的產(chǎn)量增大,正確;c.分離出甲醇,甲醇的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,錯(cuò)誤;d.增加CO2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡正向移動(dòng),甲醇的產(chǎn)量增大,正確;故選bd,故答案為:0.135mol·L-1·min-1;b d;
(2)①CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)△H=-90.0kJ/mol,②H2O(1)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol,C(s)的燃燒熱△H=-394.0kJmol-1,故熱化學(xué)方程式為③C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394.0kJ/mol, ×①+×③-②得,H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol,故答案為:286或△H=-286;
(3)①反應(yīng)II達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨溫度升高二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故<0;原因是反應(yīng)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨溫度升高二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:<;反應(yīng)II達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨溫度升高二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
② CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
開始(mol) 1 40 0
變化(mol)0.83.2 0.81.6
平衡(mol)0.20.8 0.8 1.6,
則c(CO2)= =0.1mol/L,c(H2)= =0.4mol/L,c(CH4)= =0.4mol/L,c(H2O)= =0.8mol/L,則K===100,由圖像知,為減少CO在產(chǎn)物中的比率,可采取的措施有增加壓強(qiáng)或降低溫度,故答案為:100;增加壓強(qiáng)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)1mol O2的說(shuō)法中,不正確的是(NA表示阿伏伽德羅常數(shù))( )
A.質(zhì)量為32g
B.含氧原子數(shù)為NA
C.含氧分子數(shù)為NA
D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積約為22.4L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)滴有酚酞試液的下列溶液,操作后顏色變深的是( )
A. 明礬溶液加熱 B. CH3COONa溶液加熱
C. 氨水中加入少量NH4Cl固體 D. 小蘇打溶液中加入少量NaCl固體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法中,正確的是( 。
A.元素周期表有8個(gè)主族
B.元素周期表有7個(gè)周期
C.IA族的元素全部是金屬元素
D.短周期是指第一、二周期
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A是一種紅棕色金屬氧化物,B、D是金屬單質(zhì),J是一種難溶于水的白色化合物,受熱后容易發(fā)生分解.
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A:________,E:________,J:________,G:________.
(2)按要求寫方程式:
①A與B在高溫條件下生成C和D的化學(xué)方程式:________________________________;
②C轉(zhuǎn)化為I的離子方程式:___________________________________________.
③F在空氣中轉(zhuǎn)化為G的化學(xué)方程式:__________________________________;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25 ℃時(shí),在20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中加入0.2 mol/L CH3COOH溶液,所加入溶液的體積(v)和混合液中pH變化關(guān)系的曲線如下圖所示,若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)a=10,下列分析的結(jié)論正確的是( )
A. 在B點(diǎn)有:c(Na+)=c(CH3COO-)
B. 對(duì)曲線上A、B間任何一點(diǎn),溶液中都有:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
C. C點(diǎn)時(shí),c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D. D點(diǎn)時(shí),c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知元素X、Y、Z、R為前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。X原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍;Z原子L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子,R+原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)R基態(tài)原子的外圍電子排布式為____,其基態(tài)原子有__種能量不同的電子。
(2)元素X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>(用元素符號(hào)表示)____。
(3)與XYZ-互為等電子體微粒的化學(xué)式為______(寫出一種即可),XYZ-的中心原子的雜化方式為_____。
(4)R2+與NH3形成的配離子中,提供孤對(duì)電子的原子是__。
(5)已知Z、R能形成兩種化合物,其晶胞如圖所示,甲的化學(xué)式為__,乙的化學(xué)式為__;高溫時(shí),甲易轉(zhuǎn)化為乙的原因?yàn)?/span>_____________。
(6)若甲晶體中一個(gè)晶胞的邊長(zhǎng)為a pm,則甲晶體的密度為______g·cm-3(寫出含a的表達(dá)式,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
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