【題目】工業(yè)上有一種用CO2來生產甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g); ΔH=-49.0kJ/mol。某溫度下,將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間變化如圖實線所示(實線)。圖中數據a(1,6)表示:在1min時H2的物質的量是6mol。
(1)第一分鐘內H2的平均反應速率是________列式并計算該溫度下的化學平衡常數K=______
(2)下列時間段平均反應速率最大的是_______
A.0-1min B.1-3min C.3-8min D.8-11min
(3)僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。曲線I對應的實驗條件改變是__________,曲線Ⅱ對應的實驗條件改變的是_____________。
(4)若在d點時向體系內充入2molCO2和2molH2O,此時V正_____V逆(大于,小于,等于)
(5)已知:
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); ΔH1=-283.0kJ/mol
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH2=-241.8kJ/mol
③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); ΔH3=-192.2kJ/mol
在工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇,該反應的熱方程式為_____________
(6)如圖是甲醇燃料電池原理示意圖,回答下列問題:電池負極的電極反應是:__________。
【答案】 1mol/(L·min) K=(1×1)/(2×1)=0.5 A 升溫 增大壓強或增大CO2濃度 小于 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-574.4kJ/mol CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
【解析】(1)第一分鐘內H2的平均反應速率是=1mol/(L·min) ; CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始物質的量/mol6 8 00物質的量變化/mol262 2平衡物質的量/mol 4 2 22
K==0.5L2mol-2;(2)分別計算不同時間內的反應速率:0~1min內,v(H2)=1mol/(L·min) ;1~3min內,v(H2)= =0.75mol/(Lmin);3~8min內,v(H2)= =0.1mol/(Lmin);8min后達到化學平衡狀態(tài),正逆反應速率相等,綜合速率為零;所以0~1min內反應速率最大,8~11min反應速率最小,故答案為A;(3)曲線I反應速率增大,但轉化的氫氣的物質的量少,應是升高溫度,因該反應放熱,升高溫度平衡逆向移動,不利于氫氣的轉化,故曲線I是升高溫度;曲線Ⅲ反應速率增大,轉化的氫氣的物質的量多,因增大壓強平衡正向移動,故應是增大壓強,增大二氧化碳濃度也會使平衡正向進行;
(4) 若在d點時向體系內充入2molCO2和2molH2O,此時Qc===L2mol-2>K,此時平衡逆向移動,即V正小于V逆;
(5)已知:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); ΔH1=-283.0kJ/mol,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH2=-241.8kJ/mol,③CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); ΔH3=-192.2kJ/mol,根據蓋斯定律可知①+②×2-③可得 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),則 ΔH=(-283.0kJ/mol)+(-241.8kJ/mol)×2-(-192.2kJ/mol)=-574.4kJ/mol,CO和H2合成甲醇的熱方程式為 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-574.4kJ/mol ;
(6)甲醇燃料電池中,通入氧氣的b極為原電池的正極,發(fā)生得電子的還原反應,在堿性環(huán)境下,電極反應式為:2H2O+4e-+O2═4OH-,通入甲醇的a極為原電池的負極,發(fā)生失電子的氧化反應,電極反應式為:CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O。
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【題目】甲烷作為一種新能源在化學領域應用廣泛,請回答下列問題:
(1)高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應室中產生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關反應為:
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=260kJmol﹣1
已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H=﹣566kJmol﹣1
則CH4與O2反應生成CO和H2的熱化學方程式為 。
(2)如圖所示,裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質溶液為KOH溶液),通過裝置Ⅱ實現鐵棒上鍍銅。
①b處電極上發(fā)生的電極反應式: ;
②電鍍結束后,裝置Ⅰ中KOH溶液的濃度 (填寫“變大”、“變小”或“不變”),裝置Ⅱ中Cu電極上發(fā)生的電極反應式: 。
③在此過程中若完全反應,裝置Ⅱ中陰極質量變化12.8g,則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷 L(標準狀況下)。
答
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72﹣和CrO42﹣,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產生很大的傷害,必須進行處理。該法的工藝流程為CrO42﹣Cr2O72﹣Cr3+Cr(OH)3↓ 其中第①步存在平衡:2CrO42﹣(黃色)+2H+Cr2O72﹣(橙色)+H2O
(1)若平衡體系的pH=2,則溶液顯 色。
(2)能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是 。(選填編號)
a.Cr2O72﹣和CrO42﹣的濃度相同 b.v正(Cr2O72﹣)=2v逆(CrO42﹣)
c.溶液的顏色不變 d.溶液的pH值不變
(3)寫出第②步中Cr2O72﹣轉變?yōu)镃r3+的離子方程式: .
(4)向Cr2(SO4)3溶液中,滴加NaOH,當pH=4.6時,開始出現Cr(OH)3沉淀,隨著pH的升高,沉淀增多,但當pH≥13時,沉淀消失,出現亮綠色的[Cr(OH)4]﹣離子.其平衡關系如下:H++[Cr(OH)4]﹣(亮綠色)Cr(OH)3(s,灰綠色)+H2O Cr3+(紫色)+H2O +3OH﹣.現向0.05mol·L﹣1的Cr2(SO4)3溶液50mL中,加入等體積0.6mol·L﹣1的NaOH溶液,充分反應后,溶液中可觀察到的現象為 。
(5)在Na[Cr(OH)4]和Na2Cr2O7混合后的溶液中加入H2SO4酸化,鉻元素以 形式存在(填寫離子符號)。
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大。四種元素形成的單質依次為m、n、p、q、r,t、u是這些元素組成的二元化合物,其中u為形成酸雨的主要物質之一;25℃時,0.01mol·L-1的v溶液中:c(OH-)/c(H+)=1.0×1010。上述物質的轉化關系如圖所示。下列說法正確的是
A. 原子半徑的大小:W>Z>Y>X
B. Z分別與Y、W組成的化合物中化學鍵類型可能相同
C. v能抑制水的電離而u能促進水的電離
D. 粘有q的試管可用酒精洗滌
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于沉淀溶解平衡和溶度積常數,下列說法不正確的是
A.將飽和Na2SO4溶液加入到飽和石灰水中,有白色沉淀產生,說明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)
B.Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關,而與溶液中的離子濃度無關
C.已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,該溫度下反應Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常數K=4.0×10-4
D.已知25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,在MgCl2溶液中加入氨水,測得混合液的pH=11,則溶液中的c(Mg2+)為1.8×10-5molL-1
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【題目】辣椒中含辣椒素,局部應用可助減輕疼痛。辣椒素酯類化合物的結構可以表示為:(R為烴基),其中一種辣椒素酯類化合物J的合成路線如下:
已知:
①A、B和E為同系物,其中B的相對分子質量為44,A和B核磁共振氫譜顯示都有兩組峰,峰面積比分別為9:1和3:1;
②化合物J的分子式為C15H22O4;
③
回答下列問題:
(1)G中含有的官能團有 、 。
(2)由C生成D的反應類型為 ,D的化學名稱為 。
(3)①的化學方程式為 。
(4)J的結構簡式為 。
(5)G的同分異構體中,苯環(huán)上的一氯代物只有一種的共有 種(不含立體異構),核磁共振氫譜顯示2組峰的是 (寫結構簡式)。
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【題目】X、Y、Z、M、W為五種短周期元素,X、Y、Z是原子序數依次遞增的同周期元素,且最外層電子數之和為15,X與Z可形成XZ2分子;丫與M形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為0.76g·L-1; W的質子數是X、Y、Z、M四種元素質子數之和的,下列說法正確的是
A. 原子半徑:W>Z>Y>X>M
B. YZ2溶于水形成的溶液具有較強的氧化性
C. 由X、Y、Z、M四種元素形成的化合物一定既有離子鍵,又有共價鍵
D. 1 molWM溶于足量水中完全反應共轉移2mol電子
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【題目】(1) 把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I:直接燃燒C(s)+O2(g)═CO2(g)(放熱Q1kJ)
途徑II:先制成水煤氣:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)(吸熱Q2kJ)
再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)(共放熱Q3kJ)
試回答下列問題:
①判斷兩種途徑放出熱量大小:途徑I ______(填“大于”、“等于”或“小于”)途徑II
②Q 1、Q 2 、Q 3 的數學關系式是________________________。
③已知1 g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量143 kJ,18 g水蒸氣變成液態(tài)水放出44 kJ的熱量。
其他相關數據如下表:則表中x的值為_____________。
O===O | H—H | H—O(g) | |
1 mol化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 496 | 436 | x |
④簡述煤通過途徑Ⅱ作為燃料的意義:______________________________
(2)化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。如圖為白磷(P4)和P4O6分子的分子結構示意圖,其他相關數據如下表所示。則反應P4 +3O2 = P4O6的熱量變化為:__________________。
O===O | P—P | P—O | |
1 mol化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ | 496 | 198 | 360 |
(3)下列變化中屬于放熱反應的是______
A.Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應
B.鎂條與二氧化碳反應
C.干冰升華為氣體
D.碳酸鈣高溫鍛燒
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【題目】(平行班做)下表是有機物A、B的有關信息。
A | B |
①能使溴的四氯化碳溶液退色 ②比例模型為: ③能與水在一定條件下反應生成醇 | ①由C、H兩種元素組成 ②球棍模型為: |
根據表中信息回答下列問題:
(1)寫出A的電子式_____________________。
(2)寫出在一定條件下,A生成高分子化合物的化學反應方程式________________________________。
(3)A與氫氣發(fā)生加成反應后生成分子C,C在分子組成和結構上相似的有機物有一大類(俗稱“同系物”),它們均符合通式CnH2n+2。當n=_____ 時,這類有機物開始出現同分異構體。
(4)B具有的性質有_____________________(填序號)。
①無色無味液體 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大
⑤與酸性KMnO4溶液和溴水反應使之退色 ⑥任何條件下不與氫氣反應
(5)寫出在濃硫酸作用下,B與濃硝酸反應的化學方程式:_____________________________。
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