【題目】運用化學反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義.
(1)用CO可以合成甲醇.已知:
①CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣764.5 kJmol﹣1
②CO(g)+ O2(g)=CO2(g)△H=﹣283.0 kJmol﹣1
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.8 kJmol﹣1
則CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=kJmol﹣1
下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是(填寫序號).
a.使用高效催化劑 b.降低反應(yīng)溫度
c.增大體系壓強 d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
(2)在一定壓強下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2 , 在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖1所示.

①p1p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃時,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=;
③100℃時,達到平衡后,保持壓強P1不變的情況下,向容器中通入CO、H2號 CH3OH各0.5amol,則平衡(填“向右”、“向左”或“不”移動)
④在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2 , 達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)在容積均為1L的密閉容器(a、b、c、d、e)中,分別充入1molCO和2molH2等量混合氣體,在不同的溫度下(溫度分別為T1、T2、T3、T4、T5),經(jīng)相同的時間,在t時刻,測得容器甲醇的體積分數(shù)如圖所示.在T1﹣T2及T4﹣T5兩個溫度區(qū)間,容器內(nèi)甲醇的體積分數(shù)的變化趨勢如圖2所示,其原因是

【答案】
(1)﹣90.1;a、c
(2)小于;;向左;增大
(3)T1﹣T2區(qū)間,化學反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所以甲醇的體積分數(shù)隨著溫度的升高而提高.T3﹣T4區(qū)間,化學反應(yīng)已達到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以甲醇的體積分數(shù)減少
【解析】解:(1)①CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣764.5kJmol﹣1②CO(g)+ O2(g)═CO2(g)△H=﹣283.0kJmol﹣1
③H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=﹣285.8kJmol﹣1
依據(jù)蓋斯定律②+③×2﹣①得:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H,則△H=△H2+2△H3﹣△H1=﹣90.1KJ/mol;
反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是,
a.使用高效催化劑,降低反應(yīng)的活化能,可以加快反應(yīng)速率,故a正確;
b.降低反應(yīng)溫度減慢反應(yīng)速率,故b錯誤;
c.增大體系壓強反應(yīng)速率增大,故c正確;
d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來,生成物難度減小,反應(yīng)速率減小,故d錯誤;
故選ac,
所以答案是:﹣90.1; a、c;(2)①由圖1可知,溫度相同時,在壓強為P2時平衡時CO的轉(zhuǎn)化率高,由反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知壓強越大,
越有利于平衡向正反應(yīng)進行,故壓強P1<P2 ,
所以答案是:小于;
②由于平衡常數(shù)與壓強沒有關(guān)系,所以根據(jù)圖像可知,在100℃P1時,CO的轉(zhuǎn)化率是0.5,則

CO(g)+

2H2(g)

=

CH3OH(g)

起始濃度(mol/L)

0

轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)

平衡濃度(mol/L)

所以平衡常數(shù)K= =
所以答案是: ;③在其它條件不變的情況下,向容器中通入CO、H2、CH3OH各0.5amol,等效減小氫氣的濃度,平衡向逆反應(yīng)移動,
所以答案是:向左;④在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2 , 相當于壓強增大,平衡正向進行達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率增大,
所以答案是:增大;(3)反應(yīng)進行到t時刻時,a、b沒有達到平衡狀態(tài),c、d、e達到平衡狀態(tài),故T1﹣T2區(qū)間,化學反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所以甲醇的體積分數(shù)隨著溫度的升高而提高.T3﹣T4區(qū)間,化學反應(yīng)已達到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以甲醇的體積分數(shù)減少,
所以答案是:T1﹣T2區(qū)間,化學反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),溫度越高,化學反應(yīng)速率越快,所以甲醇的體積分數(shù)隨著溫度的升高而提高.T3﹣T4區(qū)間,化學反應(yīng)已達到平衡狀態(tài),由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以甲醇的體積分數(shù)減少;
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)熱和焓變的相關(guān)知識,掌握在化學反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱,以及對化學平衡的計算的理解,了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%.

練習冊系列答案
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【題目】胡妥油(D)用作香料的原料,它可由A合成得到(
A.從B到C的反應(yīng)是消去反應(yīng)
B.D分子中所有碳原子一定共面
C.等物質(zhì)的量的B分別與足量的Na、NaHCO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量前者大于后者
D.若A是由2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯和丙烯酸(CH2=CHCOOH)加熱得到的,則該反應(yīng)的類型屬于加成反應(yīng)

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【題目】利用如圖裝置制取ClO2 , 并以ClO2為原料制備亞氯酸鈉(NaClO2是一種高效氧化劑、漂白劑).已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO23H2O,高于38℃時析出晶體是NaClO2 , 高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

完成下列填空:
(1)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學方程式為;裝置④中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
(2)裝置③的作用是;裝置①和⑤在本實驗中的作用
(3)裝置④反應(yīng)后的溶液中還含有少量NaOH雜質(zhì),從該溶液獲得無水NaClO2晶體的操作步驟為:①減壓,55℃左右蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③用50℃左右的溫水洗滌;④低于60℃干燥,得到成品.步驟③中用50℃左右的溫水洗滌的原因是
(4)亞氯酸鈉純度測定:①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品10.0g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng).將所得混合液配成250mL待測溶液.②取25.00mL待測液,用2.0 molL1Na2S2O3標準液滴定(I2+2S2O32=2I+S4O62),以淀粉溶液做指示劑,達到滴定終點時的現(xiàn)象為 . 重復(fù)滴定3次,測得數(shù)據(jù)如表所示,則該樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為

實驗序號

滴定前讀數(shù)/mL

滴定后讀數(shù)/mL

1

0.00

19.96

2

3.26

23.30

3

1.10

23.40


(5)實驗過程中若NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl.取等質(zhì)量NaClO2 , 其中一份加熱高于60℃使之變質(zhì),另一份嚴格保存,均配成溶液,并分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時,消耗Fe2+的物質(zhì)的量(填“相同”“不相同”或“無法判斷”).

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【題目】北京奧運會祥云火炬將中國傳統(tǒng)文化、奧運精神及現(xiàn)代科技融為一體,火炬內(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒,丙烷是一種優(yōu)良的燃料.試回答下列問題:

(1)如圖1是一定量丙烷完全燃燒生成CO2和1mol H2O(l)過程中的能量變化圖,(圖中的括號內(nèi)填入“+”或“﹣”).
寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學方程式:
(2)甲醇是一種清潔燃料,甲醇的燃燒熱為726.51kJ/mol,若1mol甲醇和丙烷的混合物完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出熱量2498.4KJ,則混合物中甲醇和丙烷的物質(zhì)的量之比為
(3)已知稀溶液中,1molH2SO4與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時,放出114.6 kJ熱量,寫出表示H2SO4與NaOH反應(yīng)的中和熱的熱化學方程式
(4)已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為P﹣P:akJmol﹣1、P﹣O:bkJmol﹣1、P=O:ckJmol﹣1、O=O:dkJmol﹣1 . 根據(jù)如圖2所示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算反應(yīng):P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)的△H=kJmol﹣1

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【題目】在某無色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過量,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示,由此確定,原溶液中含有的陽離子是(

A. Mg2+、Al3+Ba2+ B. H+、Mg2+Al3+

C. H+、Cu2+Al3+ D. 只有Mg2+、Al3+

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【題目】用下圖所示裝置進行下列實驗,實驗結(jié)果與預(yù)測的現(xiàn)象不一致的是

選項

①中的物質(zhì)

②中的物質(zhì)

預(yù)測裝置中現(xiàn)象

A

NO2

蒸餾水

試管充滿無色溶液

B

SO2

紫色石蕊溶液

溶液逐漸變?yōu)榧t色

C

NH3

AlCl3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

D

Cl2

AgNO3溶液

產(chǎn)生白色沉淀

A. A B. B C. C D. D

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【題目】下列說法中不正確的是( )

A.濃硫酸能與銅反應(yīng)釋放出氫氣

B.濃硫酸能與灼熱的木炭反應(yīng),生成二氧化碳和二氧化硫

C.濃硫酸具有吸水性,在實驗中常用作干燥劑

D.冷的濃硫酸可以用鐵質(zhì)或鋁質(zhì)容器儲存

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【題目】下列反應(yīng)的離于方程式書寫正確的是

A. 向沸水中滴入FeCl3飽和溶液:Fe3+ +3H2OFe(OH)3↓+3H+

B. NaOH 溶液中通入過量二氧化硫:OH-+SO2=HSO3-

C. 將一小塊鈉投入水中:Na+2H2O=Na++2OH-+H2

D. Fe(NO3)3溶液中加入過量HI溶液:2Fe3++2I-=2Fe2++I2

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【題目】下列物質(zhì)中所含分子的物質(zhì)的量最多的是(  )

A.4℃時2.7mLB.6.02×1023個氧原子的一氧化碳

C.6.02×1022個氯化氫分子D.4.9g磷酸

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