【題目】實(shí)現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一項(xiàng)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下圖1表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化:

(1)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為2 L的密閉容器中,充入2 mol CO2和8 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如上圖2所示。

①?gòu)姆磻?yīng)開始到平衡,CH3OH的平均反應(yīng)速率v(CH3OH) =________

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K________。

(2)830 ℃,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。

物質(zhì)

A

B

C

D

n(CO2)

3

1

3

1

n(H2)

2

2

4

2

n(CH3OH)

1

2

3

0.5

n(H2O)

4

2

3

2

(3)25 ℃,1.01×105Pa時(shí),16g液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3 kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________________。

【答案】0.075 mol·L-1·min-1ACDCH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol

【解析】

(1)由圖2,v(CH3OH)==0.075 mol·L1·min1,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=,故答案為:①0.075 mol·L1·min1;(2)經(jīng)計(jì)算, BQc>1,逆向移動(dòng),A、C、DQc<1,正向移動(dòng),故答案為ACD;(3)16g液態(tài)甲醇完全燃燒,當(dāng)恢復(fù)到原狀態(tài)時(shí),放出363.3 kJ,則1mol甲醇燃燒放出的熱量為32g÷16g×363.3KJ=726.7KJ,故反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為: CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】抗癇靈(G)具有抗癲癇、抗驚厥、抗抑郁等功效,其合成路線如下圖所示(某些反應(yīng)條件和副產(chǎn)物已略):

(1)A中含氧官能團(tuán)名稱是______;簡(jiǎn)述證明A含有該官能團(tuán)的實(shí)驗(yàn)方法:_________。

(2)若以醛基為母體,則B的系統(tǒng)命名法的名稱為_______;①~⑥的反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是____ (填序號(hào))。

(3)芳香化合物H是C的同分異構(gòu)體,H的相關(guān)信息如下:

a.可發(fā)生銀鏡反應(yīng); b.可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成氣體;c.苯環(huán)上的一溴代物有2種,則H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。

(4)寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)反應(yīng)方程式:_____________。

(5)()的單體是薰衣草的調(diào)和香料,以苯甲醛()為起始原料(其余有機(jī)、無(wú)機(jī)原料任選),參照G的合成,設(shè)計(jì)并補(bǔ)充完成下列合成路線圖:__________(空格內(nèi)有幾步,寫幾步。)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色氣體,易溶于水,在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)大于10%就可能發(fā)生爆炸,在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。回答下列問(wèn)題:

(1)在處理廢水時(shí),ClO2可將廢水中的CN氧化成CO2和N2,該反應(yīng)的離子方程式是_______。

(2)某小組按照文獻(xiàn)中制備ClO2的方法設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置用于制備ClO2

①通入氮?dú)獾闹饕饔糜?個(gè),一是可以起到攪拌作用,二是____________________

②裝置B的作用是__________________。

③裝置A用于生成ClO2氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________

(3)測(cè)定裝置C中ClO2溶液的濃度:取10.00 mL C中溶液于錐形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,然后加入___________________作指示劑,用0.100 0 molL-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定錐形瓶中的溶液(I2 + 2S2O32-=2I+ S4O62-),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00 mL。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________________,C中ClO2溶液的濃度是__________molL-1。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖.下列說(shuō)法正確的是( )

A. MgCl2制取Mg是放熱過(guò)程

B. 熱穩(wěn)定性:MgI2MgBr2MgCl2MgF2

C. 常溫下氧化性:F2Cl2Br2I2

D. 由圖可知此溫度下MgBr2s)與Cl2g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:MgBr2(s) + Cl2(g) ═ MgCl2(s) + Br2(g) △H = -117kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列氧化還原反應(yīng)中,水只作為還原劑的是(  )

A.3Fe+4H2OgFe3O4+4H2B.2H2O2H2↑+O2

C.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2D.2F2+2H2O═4HF+O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣,溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化情況如圖所示.則下列說(shuō)法中不正確的是

A.還原性:I-Fe2+Br-

B.原混合溶液中FeBr2的物質(zhì)的量為3mol

C.線段AB表示Fe2+被氯氣氧化

D.原溶液中:nFe2+):nI-):nBr-═213

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在含有弱電解質(zhì)的溶液中,往往有多個(gè)化學(xué)平衡共存。

(1)常溫下,將0.2 mol·L1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L1 NaOH溶液等體積混合后溶液pH大于7,若混合液體積等于兩溶液體積之和,則混合液中下列關(guān)系正確的是__________。

A.c(HA)<c(A)

B.c(HA)一定大于0.1 mol·L1

C.c(Na)=c(HA)+c(A)

D.2c(OH)=2c(H)+[c(HA)-c(A)]

(2)常溫下在20 mL 0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如下圖所示。

回答下列問(wèn)題:

①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-______(不能”)大量共存。

②當(dāng)pH=7時(shí),溶液中各種離子其物質(zhì)的量濃度之間的等量關(guān)系是___________。

③已知在25 ℃時(shí),CO32-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=2×104,當(dāng)溶液中c(HCO3-)c(CO32-)=21時(shí),溶液的pH=____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】20世紀(jì)90年代末期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證明碳有新的單質(zhì)形態(tài)存在。后來(lái)人們又相繼得到了、、等另外一些球碳分子。21世紀(jì)初,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子,大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 熔點(diǎn)比較:

B. 、、管狀碳和洋蔥狀碳之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化

C. 晶體結(jié)構(gòu)如上圖所示,每個(gè)分子周圍與它最近且等距離的分子有12個(gè)

D. 、、管狀碳和洋蔥狀碳都不能與發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】N2g)與H2g)在一定條件下經(jīng)歷如下過(guò)程生成NH3g)。下列說(shuō)法正確的是

A.I中破壞的均為極性鍵

B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為吸熱過(guò)程

C.Ⅳ中NH2H2生成NH3

D.該條件下生成1molNH3放熱54kJ

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