【題目】研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。

I.已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下

化學(xué)鍵

C=O

C—O

C—H

H—H

O—H

鍵能/kJ·mol-1

745

351

415

436

462

則CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = __________ kJ·mol-1

II.將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(l)

(1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K = __________

(2)已知在某壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示:

①該反應(yīng)的ΔH __________ 0(填“>"或“<”)。

②若溫度不變,減小反應(yīng)投料比[n(H2)/n(CO2)],K值將____(填增大、減小不變)。
3)某溫度下,向體積一定的密閉容器中通入CO2(g)與H2(g)發(fā)生上述反應(yīng),下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。

A.二氧化碳的濃度 B.容器中的壓強(qiáng)

C.氣體的密度 D.CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量之比

(4)某溫度下,在體積可變的密閉容器中,改變起始時(shí)加入各物質(zhì)的量,在不同的壓強(qiáng)下,平衡時(shí)CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量如下表所示:

P1

P2

P3

I.2.0 mol CO2 6.0 mol H2

0.10 mol

0.04 mol

0.02 mol

II.1.0 mol CO22

X1

Y1

Z1

III.1.0 mol CH3OCH3 3.0 mol H2O

X2

Y2

Z2

①P1 __________ P3(填“>”“<”或“=”);

②P2下,III中CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率為__________

【答案】-184 不變 ABC 96﹪

【解析】

Ⅰ.反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能;

Ⅱ.(1)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積;

(2)①由圖可知,升高溫度,CO2轉(zhuǎn)化率降低,即平衡逆向移動(dòng),升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),由此判斷反應(yīng)熱的正負(fù)關(guān)系;

②平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);

(3)根據(jù)變量不變即達(dá)到平衡進(jìn)行分析;

(4)①該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),再結(jié)合表中數(shù)據(jù)分析;

I在等溫等壓條件下形成的平衡是完全等效的,可計(jì)算ICH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率

Ⅰ.反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,則CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的H=2×745KJ/mol+3×436KJ/mol-2×462KJ/mol-3×415KJ/mol-351KJ/mol-462KJ/mol=-184KJ/mol;

Ⅱ.(1)平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,所以平衡常數(shù)表達(dá)式為;

(2)①因?yàn)闇囟仍礁撸?/span>CO2的轉(zhuǎn)化率越小,則平衡逆移,所以該反應(yīng)正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng),即H<0;

K只受溫度影響,若溫度不變,減小投料比,則K不變;

(3)A.二氧化碳的濃度不變,則達(dá)到了平衡,故A

B.反應(yīng)前后氣體的系數(shù)和不相等,該反應(yīng)容器為恒容容器,故當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變,則達(dá)到了平衡,故B;

C.該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積變化的可逆反應(yīng),容器的體積不變,生成物中的H2O為液態(tài),即反應(yīng)前后氣體質(zhì)量變化,氣體的密度不發(fā)生變化,則達(dá)到了平衡,故C;

D. CH3OCH3H2O均為生成物,起始量為0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,任何時(shí)候CH3OCH3H2O的物質(zhì)的量之比不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D不選;

(4)①由圖表可知,I中隨壓強(qiáng)的變化,CH3OCH3的量在逐漸減少,可知平衡逆向移動(dòng),說明是減小壓強(qiáng),即P1>P3;

I在等溫等壓條件下形成的平衡是完全等效的,則平衡時(shí)CH3OCH3的量為0.04mol,CH3OCH3的轉(zhuǎn)化率為(1mol-0.04mol)÷1mol×100%=96%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 密閉容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B. 該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行

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C. 100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的H2O2水溶液中含O―O鍵數(shù)目為NA

D. 2.7g鋁與足量的稀硫酸和氫氧化鈉分別反應(yīng),得到氫氣的體積在標(biāo)況下均為3.36L

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【題目】A、B、C、D是元素周期表中前36號(hào)元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。第二周期元素A原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍且有3個(gè)能級(jí),B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結(jié)構(gòu),C是地殼中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同,其余各層電子均充滿。請(qǐng)回答下列問題:

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序是________(用對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示);基態(tài)D原子的電子排布式為______________________

(2)A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子中,其中心原子采取________雜化;BC3-的立體構(gòu)型為________(用文字描述)。

(3)1 mol AB-中含有的π鍵個(gè)數(shù)為________。

(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則該合金中Ca和D的原子個(gè)數(shù)比________。

5)鑭鎳合金與上述合金都具有相同類型的晶胞結(jié)構(gòu)XYn,它們有很強(qiáng)的儲(chǔ)氫能力。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10-23 cm3,儲(chǔ)氫后形成LaNinH4.5合金(氫進(jìn)入晶胞空隙,體積不變),則LaNinn________(填數(shù)值);氫在合金中的密度為________

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【題目】(1)短周期元素W、X、Y、Z、M原子序數(shù)依次增大,元素W的一種核素的中子數(shù)為0,X的原子最外層電子數(shù)是次外層的2倍,ZM同主族,Z2電子層結(jié)構(gòu)與氖原子相同。

M在元素周期表中的位置是__________________________。

②化合物pW、X、Y、M四種元素組成。已知向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液變血紅色;向p溶液中加入NaOH溶液并加熱可放出使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。p的化學(xué)式為_____________

(XY)2的性質(zhì)與Cl2相似,(XY)2NaOH溶液常溫下反應(yīng)的離子方程式為_____________

(2)A、B、C、W均為中學(xué)常見的純凈物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其它產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去,反應(yīng)可以在水溶液中進(jìn)行):

. A為有刺激性氣味的氣體,水溶液呈堿性;C為紅棕色氣體,與水反應(yīng)生成一元強(qiáng)酸D,D具有強(qiáng)氧化性。

①在催化劑作用下,AC反應(yīng)可生成兩種無污染物質(zhì),該反應(yīng)化學(xué)方程式為________________

②工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收C,生成等物質(zhì)的量的兩種鈉鹽,該反應(yīng)的離子方程式為_______________

. A、B、C三種物質(zhì)的溶液均顯堿性,焰色反應(yīng)均為黃色;C常作面包和糕點(diǎn)的發(fā)泡劑,受熱分解可生成B。

①實(shí)驗(yàn)室需配制0.1mol·L1 A溶液450mL。根據(jù)計(jì)算用托盤天平稱取A的質(zhì)量為__________ g,在實(shí)驗(yàn)中其它操作均正確,若定容時(shí)仰視刻度線,則所得溶液濃度________________0.1mol·L1 (大于”“等于小于”)。

②將標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L W通入150mL 1mol·L1A溶液中,充分反應(yīng)。總反應(yīng)的離子方程式為_______________

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