【題目】節(jié)能和減排建設(shè)友好型社會(huì)的必然選擇;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)已知在一定溫度下,①C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1 平衡常數(shù)K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 平衡常數(shù)K2。
某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K3= ,請(qǐng)寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________,K1、K2、K3之間的關(guān)系是_____________。
(2)將原料氣按n(CO2)∶n(H2)=1∶4置于密閉容器中發(fā)生CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng),測(cè)得H2O(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度降低而________(填“增大”或“減小”)。
②在密閉恒溫(高于100℃)恒容裝置中進(jìn)行該反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
a.混合氣體密度不再改變 b.混合氣體壓強(qiáng)不再改變
c.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再改變 d.n(CO2)∶n(H2)=1:2
③200℃達(dá)到平衡時(shí)體系的總壓強(qiáng)為P,該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計(jì)算表達(dá)式為______(不必化簡(jiǎn),用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)500℃時(shí),CO與水反應(yīng)生成CO2和H2,將其分離得到H2的過(guò)程示意圖如下:
①陽(yáng)極反應(yīng)式是_______________________________________________。
②結(jié)合電極反應(yīng)式,簡(jiǎn)述K2CO3溶液的再生原理___________________。
【答案】C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH= (a+b) kJ·mol-1 K3= K1·K2 增大 bc 2H2O-4e-=O2+4H+ 陰極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,使K2CO3溶液得以再生
【解析】
(1) 平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,平衡常數(shù)中,分子為生成物,分母為反應(yīng)物和質(zhì)量恒定律分析解題;根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式推斷;
(2)①根據(jù)平衡線分析,溫度降低,H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,則溫度降低有利于反應(yīng)正向進(jìn)行;
②根據(jù)平衡狀態(tài)的特征逐一分析判斷,特別注意混合氣體的密度為ρ=,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量大小為;
③根據(jù)方程式計(jì)算平衡時(shí)各組分的分壓,代入分壓平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
(3) CO2和H2用K2CO3溶液洗滌后,逸出H2,同時(shí)得到KHCO3溶液,再用惰性電極電解KHCO3溶液,陽(yáng)極有H2生成,陰極有CO2和O2生成。
(1)某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K3=,則生成物為CO和H2,反應(yīng)物有H2O,結(jié)合原子守恒可知,另一種反應(yīng)物是C,且為固態(tài),則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);已知:①C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1平衡常數(shù)K1=,②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH2=b kJ·mol-1平衡常數(shù)K2=,根據(jù)蓋斯定律:①+②可得C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),則△H= (a+b) kJ·mol-1,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH= (a+b) kJ·mol-1;K3==×=K1×K2;
(2)①根據(jù)平衡線分析,溫度降低,H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,則溫度降低有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度降低而增大;
②a.混合氣體的密度為ρ=,反應(yīng)前后,質(zhì)量守恒,氣體質(zhì)量m不變,容器容積V不變,所以混合氣體的密度始終不變,不能說(shuō)明反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡,故錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變,壓強(qiáng)變化,可以通過(guò)壓強(qiáng)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡,故b正確;
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量大小為,反應(yīng)前后m不變,n改變,可以通過(guò)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變化判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡,故c正確;
d.CO2和H2的物質(zhì)的量之比取決于二者的出入量和化學(xué)反應(yīng)計(jì)量,不能通過(guò)n(CO2):n(H2)=1:2說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡,故d錯(cuò)誤;
故答案為bc;
③將原料氣按n(CO2):n(H2)=1:4置于密閉容器中發(fā)生CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng),不妨取1molCO2和4molH2;
200℃達(dá)到平衡時(shí)H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.6,即=0.6,可得x=,所以平衡體系中,p(CO2)=0.6p,p(CH4)=0.3p,p(CO2)=0.02p,p(H2)=0.08p,則該反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的計(jì)算表達(dá)式為Kp==;
(3)①陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是2H2O-4e-=O2+4H+;
②將吸收池中的溶液電解,重新生成CO2,并產(chǎn)生O2,可以再生K2CO3,電解時(shí)H2O放電產(chǎn)生OH-,OH-與HCO3-反應(yīng)生成CO32-,達(dá)到再生的目的,可以解釋為:陰極反應(yīng):2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,使K2CO3溶液得以再生。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如圖)的說(shuō)法不正確的是:
A. 氮元素均被氧化
B. 工業(yè)合成氨屬于人工固氮
C. 含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化
D. 碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】雙功能手性催化劑在藥物合成中起到重要的作用。其中一種催化劑I的合成路線如下:
已知:R-NH2+
(1)A可與Na反應(yīng)可生成H2,則A中的官能團(tuán)名稱(chēng)是_________。
(2)下列關(guān)于A的說(shuō)法中,正確的是_________。
a.與乙醇互為同系物
b.與B在一定條件下可發(fā)生縮聚反應(yīng)
c.發(fā)生消去反應(yīng)的試劑和條件是:NaOH的醇溶液、加熱
(3)寫(xiě)出B→C的化學(xué)方程式:___________。
(4)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。
(5)E→F的反應(yīng)類(lèi)型是___________。
(6)已知:NH3+→H2N-CH2CH2OH,NH3和物質(zhì)K發(fā)生反應(yīng)可以制備試劑a,K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________。
(7)F與對(duì)苯二胺()在一定條件下可發(fā)生縮聚反應(yīng)制備尼龍MXD6的衍生品,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
(8)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)正確的是
A.(NH4)2 Fe(SO4)2 溶解于水:(NH4)2 Fe(SO4)2 2NH4+ + Fe2 + + 2SO42-
B.Al(OH)3在水中的電離:H+ + H2O+ AlO2-Al(OH)3 Al3 ++3OH-
C.H3PO4溶解于水:H3PO4 3H+ + PO43-
D.NaHSO3在水中的電離:HSO3- + H2O SO32-+ H3O+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列描述違背化學(xué)原理的是
A.“冰,水為之,而寒于水”說(shuō)明相同質(zhì)量的水和冰,水的能量高
B.反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)平衡后,溫度不變,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)K值增大
C.SO2的催化氧化是一個(gè)放熱的反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快
D.多元弱酸各步電離常數(shù)相互關(guān)系為K1K2K3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2 L恒容密閉容器中充入、,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng): ;CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)之間的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是( )
A.工業(yè)上,利用上述反應(yīng)合成甲醇,溫度越高越好
B.圖象中X代表溫度,
C.圖象中P點(diǎn)代表的平衡常數(shù)K為
D.溫度和容積不變,再充入、1 mol CO,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】香港城市大學(xué)支春義團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Zn/富Co(Ⅲ)Co3O4電池(如圖采用ZnSO4和CoSO4為電解質(zhì)溶液,充放電過(guò)程中a極發(fā)生CoO與Co3O4之間的轉(zhuǎn)化,從而很好地克服了之前堿性鋅一鈷電池的缺陷。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.放電時(shí),溶液中Co2+濃度不變
B.充電時(shí),溶液中SO42-移向a極
C.充電時(shí),外電路通過(guò)2moleˉ,理論上電解質(zhì)溶液質(zhì)量減少6g
D.若為堿性介質(zhì),會(huì)降低電極的可逆性
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)現(xiàn)有下列物質(zhì) ①NaCl晶體②液態(tài)SO2③冰醋酸④硫酸鋇⑤銅⑥酒精(C2H5OH)⑦熔化的KCl⑧NaOH溶液⑨氯水⑩純鹽酸,請(qǐng)用以上物質(zhì)回答下列問(wèn)題。
屬于強(qiáng)電解質(zhì)且在上述狀態(tài)下能導(dǎo)電的是____________;屬于弱電解質(zhì)的是_____________; 屬于非電解質(zhì),但溶于水后的水溶液能導(dǎo)電的是______________。
(2)在密閉容器中,使1 mol N2和3 mol H2混合發(fā)生下列反應(yīng):N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) ΔH <0。
①達(dá)到平衡時(shí), 充入N2并保持體積不變,平衡將______移動(dòng)(填“正向”、“逆向”或“不”)。
②達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣(Ar)并保持體積不變,平衡將______移動(dòng)(同上)。
③達(dá)到平衡時(shí),充入氬氣(Ar),并保持壓強(qiáng)不變,平衡將______移動(dòng)(同上)。
④達(dá)到平衡時(shí),將c(N2)、c(H2)、c(NH3)同時(shí)增大1倍,平衡______移動(dòng)(同上)。
⑤保持體積不變,升高溫度時(shí),混和氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量______,密度_______(填“變大”、“變小”或“不變”)。
⑥當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是______;N2和H2的轉(zhuǎn)化率比是______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】與化學(xué)平衡類(lèi)似,電離平衡的平衡常數(shù),叫做電離常數(shù)(用K表示)。下表是某溫度下幾種常見(jiàn)弱酸的電離平衡常數(shù):
酸 | 電離方程式 | 電離平衡常數(shù)K |
CH3COOH | CH3COOHCH3COO﹣+H+ | 2×10﹣5 |
HClO | HClOClO﹣+H+ | 3.0×10﹣8 |
H2CO3 | H2CO3H++HCO3﹣ HCO3﹣H++CO32﹣ | K1=4.4×10﹣7 K2=5.61×10﹣11 |
H3PO4 | H3PO4H++H2PO4﹣ H2PO4﹣H++HPO42﹣ HPO42﹣H++HPO43﹣ | K1=7.1×10﹣3 K2=6.3×10﹣8 K3=4.2×10﹣13 |
回答下列問(wèn)題:
(1)若把CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3﹣、H3PO4、H2PO4﹣、HPO42﹣都看作是酸,則它們酸性最強(qiáng)的是_______(填化學(xué)式,下同),最弱的是________。
(2)向NaClO溶液中通入少量的二氧化碳,發(fā)生的離子方程式為_______。
(3)求出該溫度下,0.10molL﹣
(4)該溫度下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀釋過(guò)程,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)一定增大的是____。
A.c(H+) B.c(H+)c(CH3COO﹣) C.c(H+)c(OH﹣) D.c(OH﹣)/c(H+)
(5)取等體積的pH均為a的醋酸和次氯酸兩溶液,分別用等濃度的NaOH稀溶液恰好中和,消耗的NaOH溶液的體積分別為V1,V2,則大小關(guān)系為:V1_____V2( 填“>”、“<”或“=”)。
(6)下列四種離子結(jié)合H+能力最強(qiáng)的是_______。
A.HCO3﹣ B.CO32﹣ C.ClO﹣ D.CH3COO﹣
(7)等物質(zhì)的量的苛性鈉分別用pH為2和3的醋酸溶液中和,設(shè)消耗醋酸溶液的體積依次為Va、Vb,則兩者的關(guān)系正確的是(_________)
A.Va>10Vb B.Va<10Vb C.Vb <10 Va D.Vb>10Va
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