【題目】合成氣的主要成分是一氧化碳和氫氣,可用于合成二甲醚等清潔燃料。從天然氣獲得合成氣過程中可能發(fā)生的反應(yīng)有:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=247.3 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3
請回答下列問題:
(1)在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)①,測得CH4的物質(zhì)的量濃度隨反應(yīng)時間的變化如圖1所示。反應(yīng)進(jìn)行的前5 min內(nèi),v(H2)= ;10 min時,改變的外界條件可能是 。
(2)如圖2所示,在甲、乙兩容器中分別充入等物質(zhì)的量的CH4和CO2,使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)②,并維持反應(yīng)過程中溫度不變。
①可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 。
a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
d.容器內(nèi)各氣體的濃度保持不變
②甲乙兩容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時,下列說法正確的是 。
a.化學(xué)反應(yīng)速率:v (甲)>v (乙)
b.甲烷的轉(zhuǎn)化率:α(甲)<α(乙)
c.壓強(qiáng):P(甲)= P (乙)
(3)反應(yīng)③中ΔH3= kJ·mol-1。800 ℃時,反應(yīng)③的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.0,某時刻測得該溫度下的密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
此時反應(yīng)③中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是 (填代號)。
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.無法判斷
【答案】(1)0.3 mol·L-1·min-1 升高溫度(或充入水蒸氣)
(2)①bd
②ab
(3)-41.2;a
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)圖可知,前5min內(nèi)甲烷的濃度由1.00mol/L減小為0.50mol/L,則v(CH4)= =0.1mol/(Lmin),由化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)速率之比,則v(H2)=3×0.1mol/(Lmin)=0.3mol/(Lmin),由圖可知,10min時甲烷的濃度繼續(xù)減小,且反應(yīng)速率增大,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,而該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升高溫度符合題意,
故答案為:0.3mol/(Lmin);升高溫度;
(2)①a.由反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)可知,當(dāng)生成CO的速率是生成CH4的速率的2倍時,可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),故a錯誤;b.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;c.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不變、容器體積不變,則容器內(nèi)氣體的密度始終保持不變,故c錯誤;d.容器內(nèi)各氣體的濃度保持不變,可以判斷甲容器中反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài),故d正確。
故答案為:bd;
②依據(jù)反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)可知,該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),所以達(dá)到平衡狀態(tài)時壓強(qiáng):P(甲)>P (乙),化學(xué)反應(yīng)速率:v (甲)>v (乙),甲烷的轉(zhuǎn)化率:α(甲)<α(乙),所以ab正確,c錯誤。
故答案為:ab;
(3)根據(jù)蓋斯定律可知,①-②可得反應(yīng)③,則△H3=+206.1kJ/mol-(+247.3kJ/mol)=-41.2kJ/mol,
800℃時,反應(yīng)③的K=1.0時,正逆反應(yīng)速率相等,化學(xué)平衡不移動;
由表格中的數(shù)據(jù)可知,氣體的體積相同,則物質(zhì)的量與濃度成正比,Q= <K=1.0,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,即選a。
故答案為:-41.2 kJ/mol;a。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙、丁的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物及反應(yīng)條件已略去,箭頭表示一步轉(zhuǎn)化)。下列各組物質(zhì)中,不能滿足圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是
選項(xiàng) | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
A | CH2=CH2 | CH2BrCH2Br | CH2OHCH2OH | |
B | NaAlO2 | Al(OH)3 | Al2O3 | Al |
C | CH3CH2OH | CH3CHO | CH3COOH | CH3COOC2H5 |
D | SiO2 | H2SiO3 | Na2SiO3 | Si |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)含有的化學(xué)鍵類型完全相同的是
A. HBr、CO2、NH3 B. Na2O、Na2O2、Na2S
C. NaCl、HCl、H2O D. NaOH、CaCl2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中常常用到溶液中的反應(yīng)。
(1)25℃時,0.05 mol·L-1Ba(OH)2溶液的pH= ,將該Ba(OH)2溶液與pH=2的HCl溶液混合,若所得混合溶液pH=7,則Ba(OH)2溶液與HCl溶液的體積比為 。
(2)CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán):CO2CH3OHHCOOH……
25 ℃時,幾種酸的電離平衡常數(shù)如下:
化學(xué)式 | HCOOH | H2CO3 | HClO |
電離平衡常數(shù) | 1.7×10-4 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
回答下列問題:
①用離子方程式表示HCOONa溶液呈堿性的原因 。
②物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的下列四種物質(zhì):
a.Na2CO3 b.NaClO c.HCOONa d.NaHCO3 ,pH由大到小的順序是 (填編號)。
(3)常溫下,將0.2 mol·L-1的HCOOH和0.1 mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,所得溶液的pH<7,說明所得混合溶液中HCOOH的電離程度 HCOONa的水解程度(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)含有Cr2O72-的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。為使廢水能達(dá)標(biāo)排放,做如下處理:Cr2O72-Cr3+、Fe3+Cr(OH)3、Fe(OH)3。若處理后的廢水中殘留的c(Fe3+)=2×10-13 mol·L-1,則殘留的Cr3+的濃度為 mol·L-1 (已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍(lán)色,繼續(xù)加入乙醇,析出晶體Cu(NH3)4SO4·H2O。
(1)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為 ;的空間構(gòu)型為 。(用文字描述)
(2)乙醇分子中氧原子軌道雜化類型為 。與NH3互為等電子體的一種陽離子為 (填化學(xué)式)。
(3)1mol[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的數(shù)目為 。
(4)某含有結(jié)晶水的銅的氯化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,將鐵片放入下列溶液中,能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生的是( )
A.濃硫酸 B.稀硫酸 C.ZnSO4溶液 D.CuSO4溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】閃電時空氣中有臭氧生成。下列說法正確的是
A. O3和O2互為同位素
B. O3與O2的相互轉(zhuǎn)變是物理變化
C. 相同狀況下,等體積O3和O2含有相同質(zhì)子數(shù)
D. O3比O2氧化性更強(qiáng)
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