【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào),下同) .
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(2)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)的△H0(填“>”、“=”或“<”);
②某溫度下,將2molCO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為 , 此時(shí)的溫度為 .
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是 . a.升溫b.加入催化劑c.增加CO的濃度
d.加入H2加壓e.加入惰性氣體加壓f.分離出甲醇
(4)一定條件下,CO與H2在催化劑的作用下生成5molCH3OH的能量變化為454kJ.在該溫度時(shí),在容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反應(yīng)物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平 | CH3OH的濃度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反應(yīng)的能量變化 | a kJ | b kJ | c kJ | |
體系壓強(qiáng)(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
下列說(shuō)法正確的是 .
A.2c1>c3
B.a+b<90.8
C.2p2<p3
D.α1+α3<1.
【答案】
(1)CD
(2)<;80%;250℃
(3)df
(4)D
【解析】解:(1)A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行,故A錯(cuò)誤;
B.混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,混合氣體的始終密度不變,故B錯(cuò)誤;
C.混合氣體總質(zhì)量不變,隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減小,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變,說(shuō)明到達(dá)平衡,故C正確;
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,說(shuō)明到達(dá)平衡,故D正確,
故選:CD;(2)①由表數(shù)據(jù)可知,溫度升高,平衡常數(shù)減小,說(shuō)明平衡逆向進(jìn)行,逆向是吸熱反應(yīng),正向放熱反應(yīng),即△H1<0,所以答案是:<;
②充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,其物質(zhì)的量為2L×0.2mol/L=0.4mol,則:
CO (g)+ | 2H2 (g) | CH3OH (g) | |
起始(mol) | 2 | 6 | 0 |
轉(zhuǎn)化(mol) | 1.6 | 3.2 | 1.6 |
平衡(mol) | 0.4 | 2.8 | 1.6 |
CO的轉(zhuǎn)化率= ×100%=80%,
此時(shí)的平衡常數(shù)K= = ≈2.041,所以溫度為250℃,
所以答案是:80%;250℃;(3)a.正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率減小,故a錯(cuò)誤;
b.加入催化劑加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率不變,故b錯(cuò)誤;
c.增加CO的濃度,CO轉(zhuǎn)化率減小,故c錯(cuò)誤;
d.加入H2加壓,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,故d正確;
e.加入惰性氣體加壓,恒溫恒容下平衡不移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率不變,故e錯(cuò)誤;
f.分離出甲醇,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,故f正確,
故選:df;(4)A.甲、丙相比較,把甲等效為開(kāi)始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物質(zhì)的量為甲的2倍,壓強(qiáng)增大,對(duì)于反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),故2c1<c3,故A錯(cuò)誤;
B.由題目可知生成1molCH3OH的能量變化為 =90.8kJ,甲、乙平衡狀態(tài)相同,令平衡時(shí)甲醇為nmol,對(duì)于甲容器,a=90.8n,等于乙容器b=90.8(1﹣n),故a+b=90.8,故B錯(cuò)誤;
C.比較乙、丙可知,丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍,壓強(qiáng)增大,對(duì)于反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移動(dòng),故2p2>p3,故C錯(cuò)誤;
D.甲、乙處于相同的平衡狀態(tài),則α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正確,
所以答案是:D.
【考點(diǎn)精析】利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效);狀態(tài)判斷:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式________________________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_____________As,第一電離能Ga____________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為____________________,其中As的雜化軌道類(lèi)型為_________。
(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是_____________________。
(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃,密度為ρg·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類(lèi)型為________________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏伽德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】溫泉有遠(yuǎn)古“圣水”之譽(yù),富含各種對(duì)人體有益的微量元素及礦物質(zhì),水溫高達(dá)56℃,水質(zhì)淡黃清澈,享有“一盆玉湯”的美譽(yù),對(duì)治療皮膚病、色斑、關(guān)節(jié)炎及神經(jīng)衰弱等有特殊的療效.下列元素在生物體內(nèi)含量較少,但對(duì)維持生物體正常生命活動(dòng)必不可少的元素是( )
A. Fe Mn Zn Mg B. Zn Cu Mg Ca C. Zn Cu B Mn D. Mg Mn Cu Mo
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)酶和ATP的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A. ATP中的A代表腺嘌呤,T代表 3,P代表磷酸基團(tuán)
B. ATP 脫去2個(gè)磷酸基團(tuán)后是RNA的基本組成單位之一
C. 酶促反應(yīng)速率往往受溫度、pH和底物濃度等因素的影響
D. 人體內(nèi)的酶不能通過(guò)食物獲得
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(橙色)+ H2O2H++ 2CrO42-(黃色)
①向2 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液中滴入3滴6 mol·L-1NaOH溶液,溶液由橙色變?yōu)辄S色;向所得溶液中再滴入5滴濃H2SO4,溶液由黃色變?yōu)槌壬?/span>
②向2 mL 0.1 mol·L-1酸化的K2Cr2O7溶液中滴入適量(NH4)2Fe(SO4)2溶液,溶液由橙色變?yōu)榫G色,發(fā)生反應(yīng):Cr2O72- + 14H++ 6Fe2+ = 2Cr3+(綠色) + 6Fe3+ + 7H2O。
下列分析正確的是
A. 實(shí)驗(yàn)①和②均能證明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡
B. 實(shí)驗(yàn)②能說(shuō)明氧化性:Cr2O72-> Fe3+
C. CrO42-和Fe2+在酸性溶液中可以大量共存
D. 稀釋K2Cr2O7溶液時(shí),溶液中各離子濃度均減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,通電5 min后,第③極增重2.16 g,同時(shí)在A池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224 mL,設(shè)A池中原混合液的體積為200 mL,回答下列問(wèn)題:
(1)電源F是__________極;
(2)A池的第②極上的電極反應(yīng)式_________
(3)通電前A池中原混合溶液Cu2+的濃度________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。工業(yè)上,利用乙烯水化法制乙醇:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 1mol乙烯和1mol乙醇分別完全燃燒,消耗O2的分子數(shù)均為3NA
B. 1mol H2O和H2F+的混合物中所含質(zhì)子數(shù)為10NA
C. 乙醇催化氧化生成1mol乙醛時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
D. 46g乙醇中所含共價(jià)鍵的數(shù)目為7NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=﹣1 025kJmol﹣1是一個(gè)可逆反應(yīng).若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同,則如圖中關(guān)于該反應(yīng)不正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下,在恒容密閉容器中,能表示反應(yīng)X(g)+2Y(g) 2Z(g)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
①X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶2∶2
②X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化
③容器中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
④單位時(shí)間內(nèi)生成n mol Z,同時(shí)生成2n mol Y
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
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