【題目】工業(yè)上常利用CO2為初始反應(yīng)物,合成一系列重要的化工原料。
(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1
反應(yīng)Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ/mol
總反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3=-86.98kJ/mol 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①根據(jù)8電子穩(wěn)定構(gòu)型,寫(xiě)出 CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)式_________________。
②反應(yīng)Ⅰ的△H1=______________。
③在____(填“高溫”或“低溫”)情況下有利于反應(yīng)Ⅱ的自發(fā)進(jìn)行。
④一定溫度下,在體積固定的密閉容器中按 n(NH3):n(CO2)=2:1 進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ,下列能說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到了平衡狀態(tài)的是_______(填序號(hào))。
A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
B.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化
C.NH3與CO2的轉(zhuǎn)化率相等
D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
(2)將CO2和H2按質(zhì)量比25:3充入一定體積的密閉容器中,在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下圖。
①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K(Ⅰ)_____K(Ⅱ)(填“ >”“<”或“=”)。
②欲提高CH3OH的平衡產(chǎn)率,可采取的措施除改變溫度外,還有__________________(任寫(xiě)兩種)。
③一定溫度下,在容積均為2L的兩個(gè)恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物起始投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g) |
c mol H2O(g) (a、b、c 均不為零) | ||
若甲容器平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始的 5/6,則該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________,要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,乙容器中 c 的取值范圍為_______。
【答案】 -159.47 kJ/mol 高溫 BD > 增大壓強(qiáng)或增加CO2用量或及時(shí)分離出產(chǎn)物 1/12 1/3<c<1
【解析】
(1)①根據(jù)8電子穩(wěn)定構(gòu)型, CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)式為;
②反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=a kJmol-1,反應(yīng)Ⅱ:NH2CO2NH4(s) =CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJmol-1,總反應(yīng)Ⅲ:2NH3(g)+CO2(g) =CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3=-86.98kJmol-1,由蓋斯定律總反應(yīng)Ⅲ-反應(yīng)Ⅱ,得到2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H1=a=-159.47kJmol-1;
③反應(yīng)Ⅱ:NH2CO2NH4(s) =CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49kJmol-1,反應(yīng)前后氣體體積增大,△S>0,焓變分析可知是吸熱反應(yīng),△H>0,所以依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S<0,需要在高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,故答案為:高溫;
④A.反應(yīng)I中反應(yīng)物為氣體,生成物全部為固體,所以在反應(yīng)前后,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,所以不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)I中,氣體的物質(zhì)的量減小,所以反應(yīng)的壓強(qiáng)減小,所以容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)B正確;
C.NH3與CO2的轉(zhuǎn)化率相等時(shí),不能達(dá)到v正( NH3)=2v逆(CO2),反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)I中,容器體積不變,氣體質(zhì)量減小,所以當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),選項(xiàng)D正確;
答案選BD;
(2)①II平衡時(shí)間小于I,說(shuō)明II反應(yīng)速率大于I,且平衡時(shí)II中CH3OH的物質(zhì)的量小于I,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則只能是升高溫度,即II的溫度大于I,溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致化學(xué)平衡常數(shù)越小,所以KⅠ>KⅡ,故答案為:>;
②欲提高CH3OH的平衡產(chǎn)率,則使平衡正向移動(dòng),可采取的措施除改變溫度外,還有增大壓強(qiáng)或增加CO2用量或及時(shí)分離出產(chǎn)物;
③設(shè)二氧化碳反應(yīng)量為x
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
初始量(mol): 1 3 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol): x 3x x x
平衡量(mol):1-x 3-3x x x
甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的倍,即=,解得x=mol,
反應(yīng)的平衡常數(shù)為;依題意:甲、乙為等同平衡,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以全部由生成物投料,c的物質(zhì)的量為1mol,c 的物質(zhì)的量不能低于平衡時(shí)的物質(zhì)的量mol,所以c的物質(zhì)的量為:mol<c<1mol。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)熱化學(xué)方程式的敘述,正確的是( )
A. 1 mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
B. 由N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,可知將1 mol N2O4(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放出熱量為56.9 kJ
C. 由:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,可知:含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合,放出熱量為57.3 kJ
D. 已知101 kPa時(shí),2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,則1 mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kJ
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2,可通過(guò)下列反應(yīng)制備:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)寫(xiě)出基態(tài)Cu2+的核外電子排布式:___。與Cu同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有___(填元素符號(hào)),上述方程式中涉及到的N、O元素第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span> ___。
(2)PO43- 的空間構(gòu)型是____。
(3)與NH3互為等電子體的分子、離子有___、 __(各舉一例)。
(4)氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖,碳原子的雜化方式為___。
(5)在硫酸銅溶液中加入過(guò)量KCN,生成配合物[Cu(CN)4] 2-,則1molCN-中含有的π鍵的數(shù)目為____。
(6)Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物,其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示。則該化合物的化學(xué)式為____。
(7)銅晶體為面心立方最密堆積,銅的原子半徑為127.8pm,列式計(jì)算晶體銅的密度____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成導(dǎo)電高分子材料PPV的反應(yīng)如下。下列說(shuō)法正確的是( )
+(2n-1)HI
A. 合成PPV的反應(yīng)為加聚反應(yīng)
B. 1molPPV最多能與4 molH2發(fā)生加成反應(yīng)
C. 與溴水加成后的產(chǎn)物最多有14個(gè)原子共平面
D. 和苯乙烯互為同系物
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向純水中加入少量的KHSO4固體(溫度不變),則溶液的
A. pH升高 B. c(H+)和c(OH-)的乘積增大
C. 溶液呈中性 D. OH-離子濃度減小
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】阿司匹林是一種解毒鎮(zhèn)痛藥。烴A是一種有機(jī)化工原料,下圖是以它為初始原料設(shè)計(jì)合成阿司匹林關(guān)系圖:
已知:(苯胺,苯胺易被氧化)
回答下列問(wèn)題:
(1)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________。
(2)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型___________,在③之前設(shè)計(jì)②這一步的目的是___________。
(3)F 中含氧官能團(tuán)的名稱________。
(4)G(阿司匹林)與足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(5)符合下列條件的 E 的同分異構(gòu)體有________種。寫(xiě)出核磁共振氫譜中有五組峰,峰面積之比為 1:2:2:2:1 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______(只寫(xiě)一種)。
a.含—OH b.能發(fā)生水解反應(yīng) c.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
(6)利用甲苯為原料,結(jié)合以上合成路線和下面所給信息合成下圖所示的功能高分子材料(無(wú)機(jī)試劑任選)。________
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】處理煙氣中的SO2可以采用堿吸——電解法,其流程如左圖;模擬過(guò)程Ⅱ如右圖,下列推斷正確的是
A. 膜1為陰離子交換膜,膜2為陽(yáng)離子交換膜
B. 若用鋅錳堿性電池為電源,a極與鋅極相連
C. a極的電極反應(yīng)式為2H2O一4e一=4H++O2↑
D. 若收集22.4L的P(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則轉(zhuǎn)移4mol電子
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是用于制備乙酸乙酯的常見(jiàn)簡(jiǎn)易裝置。請(qǐng)根據(jù)該裝置回答下列問(wèn)題:
(1)在大試管中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是先向試管中加入一定量的________,然后邊振蕩邊緩緩加入________,冷卻后再加入一定量的冰醋酸,輕輕振蕩使之混合均勻。
(2)制備乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。生成的乙酸乙酯,其密度比水_____(填“大”或“小”)。
(3)濃硫酸的作用是____________。
(4)試管B內(nèi)裝入飽和碳酸鈉溶液,寫(xiě)出除去乙酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。
(5)與書(shū)中采用的實(shí)驗(yàn)裝置的不同之處是本實(shí)驗(yàn)采用了球形干燥管代替了長(zhǎng)導(dǎo)管,并將干燥管的末端插入了溶液中。在此處球形干燥管的作用有________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是( )
A.己烷有4種同分異構(gòu)體,它們的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)各不相同
B.在一定條件下,苯與液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反應(yīng)都屬于取代反應(yīng)
C.油脂皂化反應(yīng)得到高級(jí)脂肪酸鹽與甘油
D.聚合物可由單體CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com