【題目】工業(yè)上一般在密閉容器中采下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如圖所示。
①該反應△H_______0(填“>”或“<”),則該反應__________自發(fā)進行(填“一定能”、“一定不能”、“ 不一定”)
②實際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強的理由是_____________。
(2)某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)=0.1mol·L-1。
①若此時向體系中再充入0.6mo1CO和0.6mo1CH3OH,則平衡__________(填“向正反應方向移動”或“向逆反應方向移動”或“不移動”)
②在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來的,與原平衡相比,下列有關說法正確的是_________(填序號)。
a.氫氣的濃度減少 b.正反應速率加快,逆反應速率也加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大
③若保持同一溫度起始投料為amolCO、bmolH2、cmolCH3OH,欲使平衡混合物中各組成與原平衡相同,且開始時該反應向逆反應方向進行,c的取值范圍是_____________。
【答案】 < 不一定 該壓強下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高(90%左右),再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大,且生產(chǎn)成本增加 向正反應方向移動 bc 1.8<c≤2
【解析】(1)①由圖像可知,壓強一定時,溫度越高CO的轉(zhuǎn)化率越小,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,則正反應為放熱反應,即△H<0;該反應正反應是氣體物質(zhì)的量減小的反應,故熵減小,即△S<0;由△G=△H-T△S<0,反應自發(fā)進行,可知該反應在低溫趨向自發(fā)進行,高溫下不能自發(fā)進行,該反應不一定自發(fā)進行,故答案為:<;不一定;
②由圖可知,在250℃、1.3×104kPa左右,CO轉(zhuǎn)化率已較高(達90%左右),增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大,且生產(chǎn)成本增加,故實際生產(chǎn)條件控制在1.3×104kPa左右,故答案為:該壓強下,CO轉(zhuǎn)化率已較高(90%左右),再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大,且生產(chǎn)成本增加;
(2)①2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,CO、H2的起始濃度分別為=1mol/L、=3mol/L,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)=0.1mol/L,CO濃度變化為1mol/L-0.1mol/L=0.9mol/L,則:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
開始(mol/L):1 3 0
變化(mol/L):0.9 1.8 0.9
平衡(mol/L):0.1 1.2 0.9
故該溫度下,該反應的平衡常數(shù)K==6.25,向體系中再充入0.6mo1CO和0.6mo1CH3OH,Qc==2.08<K,平衡向正反應方向移動,故答案為:向正反應方向移動;
②a.增大壓強,平衡時氫氣的濃度增大,故a錯誤;b.增大壓強,反應物、生成物的濃度都增大,故正、逆反應速率都加快,故b正確;c.增大壓強平衡向正反應方向移動,甲醇的物質(zhì)的量增加,故c正確;d.增大壓強平衡向正反應方向移動,氫氣的物質(zhì)的量減小、甲醇的物質(zhì)的量增大,故重新平衡時減小,故d錯誤,故答案為:bc;
③由①計算可知,平衡時CH3OH的物質(zhì)的量為0.9mol/L×2L=1.8mol,所以c>1.8mol平衡向逆反應進行,按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,得到2molCO時c的值最大,所以c最大為2mol,所以1.8<c≤2,故答案為:1.8<c≤2。
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【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應: 3A(g)+B(g) 3C(g)+2D(g),經(jīng)5 min后,測得D的濃度為0.5mol/L,n(A)∶n(B)=3∶5。求:
(1)此時A的濃度c(A)=_________mol/L,
(2)反應開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=________ mol。
(3)B的平均反應速率:v(B)=__________mol/(L·min)。
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【題目】以下為工業(yè)從海水中提取液溴的流程圖:
已知:溴的沸點為59 ℃,微溶于水,有毒性。請回答:
(1)某同學利用下圖1裝置進行步驟①至步驟④的實驗,當進行步驟①時,應關閉活塞_______,打開活塞____________。
(2)步驟②中可根據(jù)____________________________現(xiàn)象,簡單判斷熱空氣的流速。
(3)步驟③中簡單判斷反應完全的依據(jù)是___________________________。
(4)從“溴水混合物Ⅰ”到“溴水混合物Ⅱ”的目的是___________________________。
(5)步驟⑤用下圖裝置進行蒸餾,蒸餾燒瓶中尚未安裝溫度計,安裝其位置時應注意_____,裝置C中直接加熱不合理,應改為______,圖中E、F的作用是____________________、______________________。
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【題目】Li-Mg.Be-Al.B-Si在元素周期表中有特殊“對角線”關系,它們的性質(zhì)相似,下列有關敘述錯誤的是()
A. Li2SO4難溶于水 B. Be(OH)2為兩性氫氧化物
C. 硼晶體為原子晶體 D. BeC12是共價化合物
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【題目】對糖類、油脂和蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)的敘述正確的是( )
A.植物油不能發(fā)生水解反應
B.淀粉水解的最終產(chǎn)物是麥芽糖
C.蔗糖水解產(chǎn)物只有葡萄糖
D.油脂在人體內(nèi)水解產(chǎn)生高級脂肪酸和甘油
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【題目】鉀、鈣、鈉、鐵等活潑金屬可以與水等反應,對其中可能的反應進行探究。為實現(xiàn)金屬鈉在隔絕空氣條件下與水反應并收集生成的氣體,某研究性學習小組設計了如圖發(fā)生裝置。
(1) Y液體可以選用__________ (填序號)。
A.苯 B.飽和的食鹽水 C.四氯化碳
(2)實驗前檢驗該裝置氣密性的方法是_______________。
(3)鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進行了如下探究:
[實驗] 將燃燒的鈉迅速伸人盛滿CO2的集氣瓶中,鈉在其中繼續(xù)燃燒,反應后冷卻,瓶底附者黑色顆粒,瓶壁上粘附著白色物質(zhì)。
[提出假設]
假設1:白色物質(zhì)是Na2O
假設2:白色物質(zhì)是Na2CO3
假設3:白色物質(zhì)是__________
[設計實驗方案·驗證假設] 該小組對燃燒后的白色產(chǎn)物進行如下探究:
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 結(jié)論 | |
方案1 | 取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部溶于水,向其中加人無色酚酞試液 | 溶液變成紅色 | 白色物質(zhì)為Na2O |
方案2 | ①取少量白色物質(zhì)于試管中,加入適量水,振蕩,樣品全部游于水,向其中加入過量的CaCl2溶液 | 出現(xiàn)白色沉淀 | |
②靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液 | 無明顯現(xiàn)象 |
[思考與交流]
①鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為__________________。甲同學認為方案1得到的結(jié)論不正確,其理由是____________。
②丙同學認為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉,你是否同意丙同學的觀點,簡述理由:__________
(4) 鎂任空氣中可以與CO2、O2、N2反應。也可以與NOx發(fā)生類似反應,氮化鎂(Mg3N2) 是一種新型無機材料,純凈的氮化鎂是淡黃色固體,熱穩(wěn)定性較好。氮化鎂極易與水反應,該反應屬于非氧化還原反應,產(chǎn)物是一種堿和一種氣體。實驗室探究金屬Mg在NOx中的燃燒產(chǎn)物。同答下列問題:
①推測金屬Mg在NOx中的燃燒產(chǎn)物為MgO、N2和Mg3N2,則反應的化學方程式為________。
②設計如圖所示裝置完成反應且驗證產(chǎn)物中有N2 (夾持裝置已略去,部分裝置可重復使用)。
選擇圖中的裝置,按氣流方向?qū)⑵溥B接,用接口字母表示的順序為________。裝置A中儀器名稱為________,反應的化學方程式為__________。驗證產(chǎn)物中有N2生成的現(xiàn)象為____________。
③檢驗Mg與NOx反應產(chǎn)物中是否存在Mg3N2的操作、現(xiàn)象和結(jié)論為__________。
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【題目】有一包不純的固體燒堿,其中可能含有Na2SO4、MgSO4、Ba(OH)2、NaCl中的一種或幾種,取少量燒堿樣品,按下圖所示步進行實驗:
由此可推知該固體燒堿中一定含有__________;一定不含有______________。
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【題目】下列有關圖的分析中,不正確的是( 。
A. 如果該圖為組成活細胞中的元素,則A是氧元素
B. 如果該圖表示的菠菜葉肉細胞中的元素,則其中Mo的含量很少
C. 如果該圖表示的是組成骨骼肌細胞的化合物,則A是蛋白質(zhì)
D. 如果該圖為組成大豆細胞的有機物,則A肯定含有的元素是C、H、0、N
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示,其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其M層電子數(shù)的三倍,下列說法不正確的是( )
A. X與Y可形成5種以上的化合物
B. 工業(yè)上常通過電解Z的熔融氯化物的方法來制取Z的單質(zhì)
C. 簡單離子的半徑由大到小為:Q>X>Y>Z
D. X、W、Q最高價氧化物對應水化物的酸性Q>X>W
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