【題目】目前工業(yè)上可利用COCO2來生產(chǎn)燃料甲醇,某研究小組對下列有關(guān)甲醇制取的三條化學(xué)反應(yīng)原理進行探究。已知在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)(K1K2、K3)如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)

焓變

平衡常數(shù)

溫度/℃

500

700

800

2H2(g)CO(g)CH3OH(g)

ΔH1

K1

2.5

0.34

0.15

CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)

ΔH2

K2

1.0

1.70

2.52

CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

ΔH3

K3

請回答下列問題:

(1)反應(yīng)②是________(吸熱放熱”)反應(yīng)。

(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1K2K3之間的關(guān)系,則K3________(K1K2表示);根據(jù)反應(yīng)③判斷ΔS___0(“>”、“<”),在______(較高較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。

(3)500時,測得反應(yīng)③在某時刻,CO2(g)、H2(g)CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.1mol/L0.8mol/L、0.3mol/L、0.15mol/Lv________v(“>”、“<”)

【答案】 吸熱 K1×K2 較低

【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可得,反應(yīng)②,溫度升高,平衡常數(shù)增大,所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

(2)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①+②得到反應(yīng)③,所以平衡常數(shù)K3=K1×K2;反應(yīng)③是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),故ΔS<0;500°C時,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800°C時,K3=K1×K2=0.15×2.52=0.378,所以反應(yīng)③隨溫度升高,平衡常數(shù)減小,是放熱反應(yīng)ΔH<0,根據(jù)自發(fā)進行的條件H-TS0,在較低溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進行。

3500°C時,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,由題意Q==≈0.88<25,此時反應(yīng)正向進行,v>v逆。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】80℃時,將0.4mol的四氧化二氮氣體充入2L已抽空的固定容積的密閉容器中,隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析,得到如下數(shù)據(jù):

時間(s)

c(mol·L-1)

0

20

40

60

80

100

c(N2O4)

0.20

a

0.10

C

d

e

c(NO2)

0.00

0.12

b

0.22

0.22

0.22

反應(yīng)進行至100s后將反應(yīng)混合物的溫度降低,發(fā)現(xiàn)氣體的顏色變淺。

1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

220s時,N2O4的的濃度為__________mol·L-1,020s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_____________。

3)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=____________,80℃反應(yīng)K值為___________保留2位小數(shù))。

4)在其他條件相同時,該反應(yīng)的K值越大,表明建立平衡時______________。

AN2O4的轉(zhuǎn)化率越高 BNO2的產(chǎn)量越大

CN2O4NO2的濃度之比越大 D.正反應(yīng)進行的程度越大

5)要增大該反應(yīng)的K值,可采取的措施_________

A.增大N2O4起始濃度 B.向混合氣中通入NO2

C.使用高效催化劑 D.升高溫度

6下圖是80℃時容器中N2O4濃度的變化圖,請在該圖中補畫出該反應(yīng)在60℃反應(yīng)時N2O4濃度的變化曲線_______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某菱鐵礦的主要成分是FeCO3,還含有SiO2、少量CaCO3 Al2O3。下圖是利用該菱鐵礦制備磁性Fe3O4膠體粒子的簡要工藝流程:

(1)菱鐵礦石粉碎的目的是______________________________;堿浸可否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH?說明理由:______________________________________________。

(2) “不溶物加稀鹽酸可否改用不易揮發(fā)的稀硫酸?說明理由___________________________________________;“不溶物加稀鹽酸后部分氧化之前還有項操作,化學(xué)實驗名稱為__________

(3) “部分氧化離子方程式為________________________________________。

(4)如何實驗驗證部分氧化的濾液中存在Fe2+?__________________________________________________________________________________。

(5)Fe3O4膠粒的直徑的范圍是______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】pH均為2的鹽酸、硫酸、醋酸三瓶溶液

1設(shè)三種溶液的物質(zhì)的量濃度依次為c1c2、c3,則其關(guān)系是________________________(>、<、=”表示,下同)。

2取同體積的三種酸分別加蒸餾水稀釋到pH=6,需水的體積依次為V1V2、V3,則其關(guān)系是___________________________。

3完全中和體積和物質(zhì)的量濃度均相同的三份NaOH溶液時,需三種酸的體積依次為V1V2、V3,則其關(guān)系是____________________________。

4取同體積的酸的溶液分別加入足量的鋅粉,反應(yīng)過程中放出H2的速率依次為a1、a2a3,則其關(guān)系是___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有A、B、C、DCu五種金屬片,將其分別用導(dǎo)線連接后浸入稀硫酸中(如圖),每次實驗時,通過靈敏電流計測出電子流動方向如下表:

實驗分組

所用金屬

電子流向

A、Cu

A→Cu

C、D

D→C

A、C

C→A

B、Cu

Cu→B

……

……

根據(jù)上述情況,回答下列問題:

1五種金屬的活動性按從大到小的順序是____________________

2在①中,Cu片上觀察到的現(xiàn)象是____________________

3在②中,溶液中H向金屬片________移動。

4如果實驗⑤用B、D作電極則導(dǎo)線中電流方向為________(“B→D”“D→B”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。

已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

試回答下列問題:

(1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)某溫度下,上述反應(yīng)達到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,逆反應(yīng)速率________(填“增大”、“減小”或“不變”),容器內(nèi)混合氣體的壓強________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)830℃時,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,其中向逆反應(yīng)方向進行的有______(選填字母).

(4)在830℃時,在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時,H2(g)的體積分數(shù)是__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】無水氯化鈣因價廉、干燥能力強、能再生而被用以填充干燥器和干燥塔。氯化鈣屬于( )

A B C D混合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,隔板I固定不動,活塞II可自由移動,M、N兩個容器中均發(fā)生反應(yīng):A(g)2B(g)xC(g),向M、N中通入1mol2molB的混合氣體,初始M、N容積相同,保持溫度不變。下列說法正確的是( )

A. x=3,達到平衡后A的體積分數(shù)關(guān)系為:

B. x<3,C的平衡濃度關(guān)系為:c(M)<c(N)

C. x>3,達到平衡后B的轉(zhuǎn)化率關(guān)系為:

D. x不論為何值,平衡時M、N中的平均相對分子質(zhì)量都相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是

A. NH3易液化,可用作制冷劑

B. 濃H2SO4具有脫水性,可用來干燥HCl

C. FeCl3溶液呈酸性,可用于腐蝕電路板上的Cu

D. 碳酸鋇不溶于水,可作鋇餐

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