【題目】CO和H2被稱為合成氣,用合成氣可以合成乙酸;卮鹣铝袉栴}:
(1)已知CO、H2、CH3COOH的燃燒熱ΔH分別為-283.0kJ/mol、-285.8kJ/mol、-1255.0kJ/mol,則用合成氣合成CH3COOH(l)的可逆過程的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________________________;
(2)在密閉容器中發(fā)生合成乙酸的反應(yīng),下列可以提高CH3COOH產(chǎn)率的措施有________。
A.恒溫恒容,通入少量氦氣 B.及時分離出產(chǎn)物乙酸
C.加入高效催化劑 D.壓縮容器體積
(3)在150℃時,2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(g) ΔH>0,起始通入4molH2和4molCO,CH3COOH蒸汽的濃度數(shù)據(jù)隨時間變化如下表所示:
時刻/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
c(CH3COOH)/mol/L | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.6 | 0.6 |
①0~2min內(nèi)用CO表示該反應(yīng)的速率為_________________,隨著反應(yīng)的進行速率逐漸減慢的可能原因是____________________________________________________;
②150℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值約為_________;(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
③平衡后再通入1molH2,則CH3COOH(g)的體積分?jǐn)?shù)________,若再次通入1molH2和1molCO,則CH3COOH(g)的體積分?jǐn)?shù)_________。(填“增大”“減小”或者“不變”)
(4)一定溫度下,容積恒為1L的兩個密閉容器之中進行如下實驗:
實驗編號 | 起始投料 |
① | 2molH2和2molCO |
② | 1molCH3COOH(g) |
則實驗①中H2和實驗②中CH3COOH的轉(zhuǎn)化率隨時間變化圖示如下:
則a+b=_______,達到平衡的時間大小關(guān)系為t1__________t2。(填“>”“<”“不確定”)
【答案】2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(l) ΔH=+117.4kJ/mol BD 0.3mol/(L·min) 隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)物濃度降低 1.5 減小 增大 100% 不確定
【解析】
(1)先寫出燃燒熱的熱化學(xué)方程式,然后根據(jù)蓋斯定律進行計算;
(2)根據(jù)外界條件對平衡移動的規(guī)律進行分析;
(3)①根據(jù)v=進行計算;
②根據(jù)平衡常數(shù)進行計算;
③只增大一種反應(yīng)物,平衡正向移動,n(CH3COOH)的增大幅度小于n(總)的增大幅度,故減;H2和CO同等程度的增大濃度,相當(dāng)于加壓,是平衡正向移動;
(4)一定溫度下,容積為1L的兩個密閉容器之中分別通入2molH2和2molCO、1molCH3COOH(g),分別從正逆兩個方向建立平衡,最終二者達到等效平衡狀態(tài),正逆兩個方向的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之和為100%;由于兩個反應(yīng)分別從兩個方向開始、反應(yīng)物濃度不同、體系壓強也不同,其變量較多,據(jù)此分析。
(1)根據(jù)反應(yīng)熱信息得:
①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-283.0×2kJ/mol;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-285.8×2kJ/mol;
③CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1255.0kJ/mol;
①式+②式-③式即可得目標(biāo)方程式:
2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(l) ΔH=+117.4kJ/mol;
故答案為:2H2(g)+2CO(g)CH3COOH(l) ΔH=+117.4kJ/mol;
(2)A.恒溫恒容通入惰性氣體,不影響速率也不影響平衡,A錯誤;
B.及時分離出產(chǎn)物乙酸,可以降低生成物的濃度,使平衡正向移動,CH3COOH的產(chǎn)率增大,B正確;
C.外加催化劑只影響速率不影響平衡,C錯誤;
D.壓縮體積,平衡向氣體分子數(shù)減小方向移動,CH3COOH的產(chǎn)率增大,D正確;
故選BD;
(3)①0~2min內(nèi)用CO表示反應(yīng)速率=,隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)物濃度減小,速率逐漸減;
②化學(xué)平衡常數(shù)是平衡時生成物濃度冪的乘積與反應(yīng)物濃度冪的乘積的比值,故此溫度下平衡常數(shù);
③只增大一種反應(yīng)物,平衡正向移動,n(CH3COOH)的增大幅度小于n(總)的增大幅度,故減。H2和CO同等程度的增大濃度,相當(dāng)于加壓,是平衡正向移動,故CH3COOH體積分?jǐn)?shù)增大;
故答案為:0.3mol/(L·min);隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)物濃度降低 ;1.5;減小 ;增大;
(4)一定溫度下,容積為1L的兩個密閉容器之中分別通入2molH2和2molCO、1molCH3COOH(g),分別從正逆兩個方向建立平衡,最終二者達到等效平衡狀態(tài),正逆兩個方向的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之和為100%;由于兩個反應(yīng)分別從兩個方向開始、反應(yīng)物濃度不同、體系壓強也不同,其變量較多,故反應(yīng)速率不知哪個反應(yīng)快,故達到平衡的時間不確定。
故答案為:100% ;不確定。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯的分子式為C2H4,是一種重要的化工原料和清潔能源,研究乙烯的制備和綜合利用具有重要意義。
請回答下列問題:
(1)乙烯的制備:工業(yè)上常利用反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H制備乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-1559.9kJ·mol-1。
則△H=___kJ·mol-1。
(2)乙烯可用于制備乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向某恒容密閉容器中充入a mol C2H4(g)和 a mol H2O(g),測得C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:
①該反應(yīng)為____熱反應(yīng)(填“吸”或“放”),理由為____。
②A點時容器中氣體的總物質(zhì)的量為____。已知分壓=總壓×氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用氣體分壓替代濃度計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)(KP),測得300℃時,反應(yīng)達到平衡時該容器內(nèi)的壓強為b MPa,則A點對應(yīng)溫度下的KP=____MPa-1(用含b的分?jǐn)?shù)表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反應(yīng)速率表達式為v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則在溫度從250℃升高到340℃的過程中,下列推斷合理的是___(填選項字母)。
A.k正增大,k逆減小 B.k正減小,k逆增大
C.k正增大的倍數(shù)大于k逆 D.k正增大的倍數(shù)小于k逆
④若保持其他條件不變,將容器改為恒壓密閉容器,則300℃時,C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率__10%(填“>”“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化為乙醛(CH3CHO),電解乙醛的酸性水溶液可以制備出乙醇和乙酸,則生成乙酸的電極為_____極(填“陰”或“陽”),對應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列曲線中,可以描述乙酸(甲, Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙, Ka=1.4×10-3)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是()
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】國家實施“青山綠水工程”,大力研究脫硝和脫硫技術(shù)。
(1)H2在催化劑作用下可將NO還原為N2。如圖是該反應(yīng)生成1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________。
(2)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下:
反應(yīng)Ⅰ:2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1<0,v1正=k1正·c2(NO)、v1逆=k1逆·c(N2O2);
反應(yīng)Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢)ΔH2<0,v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2)、v2逆=k2逆·c2(NO2)。
①一定條件下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K=___________(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代數(shù)式表示)。反應(yīng)Ⅰ的活化能EⅠ___________(填“>”“<”或“=”)反應(yīng)Ⅱ的活化能EⅡ。
②已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度升高而增大,則升高溫度后k2正增大的倍數(shù)__________(填“大于”“小于”或“等于”)k2逆增大的倍數(shù)。
(3)我國科學(xué)家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展,利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng):H2S+O2=H2O2+S↓。
①裝置中H+向_______池遷移。
②乙池溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______。
(4)廢水處理時,通H2S(或加S2-)能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25 ℃,某廢液中c(Mn2+)=0.02 mol·L-1,調(diào)節(jié)廢液的pH使Mn2+開始沉淀為MnS時,廢液中c(H2S)=0.1 mol·L-1,此時pH約為_______(已知:Ksp(MnS)=5.0×10-14,H2S的電離常數(shù):Ka1=1.5×10-7,Ka2=6.0×10-15,lg 6=0.8)。
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【題目】用乙醇燃料電池作為電源電解KI溶液的裝置如下圖所示,下列說法正確的是( )
A.甲池中OH-流向b極,乙池中OH-流向c極
B.a極的電極反應(yīng)方程為:CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+
C.已知I2會與OH-產(chǎn)生IO-,則在乙池的右側(cè)會存在IO-
D.當(dāng)乙池產(chǎn)生2mol氣體時,則線路中轉(zhuǎn)移2mole-
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【題目】已知t ℃時AgCl的Ksp=4×10-10,在t ℃時,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A. 在t ℃時,Ag2CrO4的Ksp為1×10-11
B. 在飽和溶液中加入K2CrO4(s)可使溶液由Y點到Z點
C. 在t ℃,Ag2CrO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+CrO (aq)平衡常數(shù)K=6.25×107
D. 在t ℃時,以0.001 mol·L-1 AgNO3溶液滴定20 mL 0.001 mol·L-1 KCl和0.001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液,CrO先沉淀
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【題目】按要求回答下列問題:
(1)濃度為0.1mol/L醋酸鈉溶液中質(zhì)子守恒表達式為___________;
(2)等濃度的NaHCO3、Na2CO3混合溶液中的物料守恒表達式為____________;
(3) 濃度為0.1mol/LNa2CO3溶液電荷守恒表達式為__________;
(4) 泡沫滅火器滅火時發(fā)生反應(yīng)的離子方程是______________。
(5)常溫下,NaHSO3溶液中粒子濃度由大到小的順序_________。
(6)將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合,并保持在100 ℃的恒溫。欲使混合溶液的pH=7,則Ba(OH)2溶液和鹽酸的體積比為________。(已知100℃,KW=1.0×10-12)
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【題目】下列敘述正確的是( )
A.常溫時,某溶液中由水電離出來的c(H+)和c(OH-)的乘積為1×10-24,該溶液中一定可以大量存在K+、Na+、AlO2-、SO42-
B.往等c(H+)和等體積的鹽酸和醋酸中,分別加足量相同的鋅片,相同狀況下,與醋酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體體積更大
C.已知H2CO3 的 Ka1= 4.30×10-7,Ka2= 5.61×10-11,HClO的 Ka = 3.0×10-8,則反應(yīng)CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO能夠成立
D.等c(H+)的鹽酸和醋酸,加水稀釋100倍后,c(H+)前者大于后者
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【題目】下列說法正確的是
A.室溫時,Ka=1×10-5濃度為0.1mol/L的HA溶液,pH=3
B.將pH=2的HCl溶液和pH=4的H2SO4溶液等體積混合,所得溶液pH=3
C.0.1 mol/L氨水和0.1 mol/L NH4Cl溶液等體積混合后所得溶液pH>7,則c(NH4+) < c(NH3·H2O)
D.向0.1 mol/L、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:HA-+ OH- = H2O + A2-
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