【題目】研究減少CO2排放是一項(xiàng)重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機(jī)物,主要有以下反應(yīng):

反應(yīng)CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol

反應(yīng)CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol

反應(yīng)2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) △H3

1△H3________kJ/mol。

2)恒溫恒容條件下,在密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO2H2,發(fā)生反應(yīng)I。下列描述能說明反應(yīng)I達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。

A.反應(yīng)體系總壓強(qiáng)保持不變

B.容器內(nèi)的混合氣體的密度保持不變

C.水分子中斷裂2NAH-O鍵,同時氫分子中斷裂3NAH-H

DCH3OHH2O的濃度之比保持不變

3)反應(yīng)II在某溫度下的平衡常數(shù)為0.25,此溫度下,在密閉容器中加入等物質(zhì)的量的CH3OCH3(g)H2O(g),反應(yīng)到某時刻測得各組分濃度如下:

物質(zhì)

CH3OCH3(g)

H2O(g)

CH3OH(g)

濃度/mol·L1

1.8

1.8

0.4

此時v___v(填、),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,混合氣體中CH3OH體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)% ___%。

4)在某壓強(qiáng)下,反應(yīng)III在不同溫度、不同投料比時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。T1溫度下,將6mol CO212mol H2充入2 L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則05min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)____KA、KBKC三者之間的大小關(guān)系為____。

5)恒壓下將CO2H2按體積比13混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)III,在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖。其中:CH3OH的選擇性=×100%

在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是____。

A210℃ B230℃ C.催化劑CZT D.催化劑CZ(Zr1)T

【答案】122.6 AC 20 0.18mol·L1·min1 KAKCKB BD

【解析】

1)反應(yīng)CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol

反應(yīng)CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol

反應(yīng)2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) △H3

通過蓋斯定律計算△H32△H1△=49.6 kJ/mol×223.4 kJ/mol =122.6 kJ/mol,

故答案為:-122.6 kJ/mol;

2A.該反應(yīng)屬于氣體體積變化的反應(yīng),所以壓強(qiáng)不變屬于平衡,故A正確;

B.容器內(nèi)的混合氣體的密度等于質(zhì)量除以體積,反應(yīng)前后質(zhì)量與體積都不變,故密度是個不變量,故B錯誤;

C.水分子中斷裂2NAH-O鍵,同時氫分子中斷裂3NAH-H鍵,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,且方向相反,故C正確;

DCH3OHH2O的濃度之比保持不變 ,相當(dāng)于兩者之比等于1:1,不能說明平衡狀態(tài),故D錯誤;

故答案為:AC ;

3)在CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) 中,根據(jù)Qc=(CH3OH)2/(CH3OCH3)(H2O)=0.42/1.8×1.8<0.25,說明平衡正向移動,故此時v>v

CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g)

起始 1.8 1.8 0.4

反應(yīng) x x 2x

平衡 1.8-x 1.8-x 0.4+2x

根據(jù)K= 0.4+2x)(0.4+2x/1.8-x)( 1.8-x =0.25,混合氣體中CH3OH體積分?jǐn)?shù)(CH3OH)% =(1.8-x )/( 1.8-x+1.8-x +0.4+2x)= 20 % ,

故答案為:20;

42CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g)

起始(mol 6 12 0 0

反應(yīng)(mol 2x 6x x 3x

平衡(mol 6-2x 12-6x x 3x

根據(jù)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,T1溫度下CO2的轉(zhuǎn)化率為60% ,所以有2x/6=0.6,解得x=1.8,故05min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3) =1.8mol÷2L÷5min= 0.18mol·L1·min1 ;

化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),放熱反應(yīng)呈反比,所以KAKB、KC三者之間的大小關(guān)系為KAKCKB

故答案為: 0.18mol·L1·min1 ;KAKCKB ;

5)根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化率與本題要求,合成甲醇的工業(yè)條件要求多快好省,選擇合適的溫度和合適的催化劑,故選擇230℃和催化劑CZ(Zr1)T ,

故答案為:BD

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】北京市場銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說明:

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

GB5461

產(chǎn)品等級

一級


食鹽、碘酸鉀、抗結(jié)劑

碘含量(I計)

20~50mg/kg

分裝時期


分裝企業(yè)


1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng),配平化學(xué)方程式(將化學(xué)計量數(shù)填于空白處)

____KIO3___KI___H2SO4___K2SO4___I2___H2O

2)上述反應(yīng)生成的I2可用四氯化碳檢驗(yàn)。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,將I2還原,以回收四氯化碳。

①Na2SO3稀溶液與I2反應(yīng)的離子方程式是_________________________________

某學(xué)生設(shè)計回收四氯化碳的操作步驟為:

a.將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;

b.加入適量Na2SO3稀溶液;

c.分離出下層液體。

以上設(shè)計中遺漏的操作及在上述步驟中的位置是______________________

3)已知:I22S2O322IS4O62。某學(xué)生測定食用精制鹽的碘含量,其步驟為:

a. 準(zhǔn)確稱取wg食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;

b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3KI反應(yīng)完全;

c.以淀粉為指示劑,逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×103mol·L1Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反應(yīng)完全。

判斷c中反應(yīng)恰好完全依據(jù)的現(xiàn)象是______________________

②b中反應(yīng)所產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量是___________mol。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和包裝袋說明,所測精制鹽的碘含量是(以含w的代數(shù)式表示)

_______________________mg/kg。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】右圖為實(shí)驗(yàn)室制取少量乙酸乙酯的裝置圖。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中,不正確的是

A. a試管中先加入濃硫酸,然后邊搖動試管邊慢慢加入乙醇,再加冰醋酸

B. 試管b中導(dǎo)氣管下端管口不能浸入液面的目的是防止實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象

C. 實(shí)驗(yàn)時加熱試管a的目的之一是及時將乙酸乙酯蒸出,使反應(yīng)向生成乙酸乙酯的方向移動

D. 試管b中飽和Na2CO3溶液的作用是吸收隨乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=。恒容時,溫度升高,H2濃度增大。下列說法正確的是( )

A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3OHCO+2H2

B. 使用催化劑,H2濃度一定減小

C. 升高溫度,逆反應(yīng)速率減小

D. 該反應(yīng)的焓變(ΔH)為負(fù)值

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)氯化鐵水解的離子方程式為_________________________________,實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液時,常將氯化鐵先溶于濃鹽酸,然后再加水稀釋,其目的是_________________________。

(2)若向氯化鐵溶液中加入碳酸鈣粉末,碳酸鈣逐漸逐漸溶解,并產(chǎn)生無色氣體的離子方程式為________,溶液中同時有紅褐色沉淀生成,其原因是______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)常見實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ.下圖表示50mL酸式滴定管中液面的位置,如果液面處的讀數(shù)是a,則滴定管中剩余液體的體積是______mL。

A、a B、大于a C、小于(50-a) D、大于(50-a)

Ⅱ.某同學(xué)欲測定某濃硫酸樣品的物質(zhì)的量濃度,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作:

A 冷卻至室溫后,在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸。

B 量取20.00mL稀硫酸于錐形瓶中并滴入幾滴指示劑。

C 將酸式滴定管和堿式滴定管用蒸餾水洗滌干凈,并用各待盛溶液潤洗。

D 將物質(zhì)的量濃度為1.50 mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液裝入堿式滴定管,調(diào)節(jié)液面記下讀數(shù)V1。

E 繼續(xù)滴定至終點(diǎn),記下讀數(shù)為V2

F 在錐形瓶下墊一張白紙,把錐形瓶移到堿式滴定管下小心滴入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,邊滴邊搖動錐形瓶。

G 量取濃硫酸樣品5 mL,在燒杯中用蒸餾水溶解。

H 重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。

請回答下列問題:

(1)該實(shí)驗(yàn)正確操作步驟的順序?yàn)?/span>____→ A →__________→D→__________→ H(用編號字母填寫)。

(2)量取5mL濃硫酸的儀器是________________________;量取20.00mL稀硫酸的儀器是_________。

(3)選用的指示劑是_____________。滴定過程中,視線應(yīng)注視____________________;判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________;讀數(shù)時,視線應(yīng)____________(填“高于”、“低于”或“相平于”)溶液凹液面的最低處。

(4)下表是實(shí)驗(yàn)測得的有關(guān)數(shù)據(jù):

滴定序號

待測稀硫酸的體積(mL)

所消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液液的體積(mL)

V1

V2

20.00

0.50

22.60

20.00

6.00

27.90

請計算出該濃硫酸樣品的濃度為____________mol·L-1 (不必寫出計算過程)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】除去下列物質(zhì)中所含雜質(zhì)(括號中的物質(zhì))所選用的試劑和裝置均正確的是 (   )

.試劑:①KMnO4/H②NaOH溶液 飽和Na2CO3溶液④H2O ⑤Na ⑥Br2/H2O ⑦Br2/CCl4

.裝置:

選項(xiàng)

物質(zhì)

試劑

裝置

A

C2H6(C2H4)



B

(苯酚)



C

CH3COOC2H5(CH3COOH)



D

甲苯(二甲苯)



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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海洋是巨大的資源寶庫,從其中提取食鹽和溴的過程如圖所示。下列描述錯誤的是(

A.淡化海水的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法

B.NaCl為原料可以生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉、氯氣、鹽酸等化工產(chǎn)品

C.SO2水溶液吸收Br2的離子反應(yīng)方程式為Br2SO22H2O=4H+SO42-2Br-

D.步驟Ⅱ中鼓入熱空氣吹出溴,是因?yàn)殇逭魵獾拿芏缺瓤諝獾拿芏刃?/span>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知有機(jī)物M在一定條件下可轉(zhuǎn)化為N。下列說法正確的是(

A.該反應(yīng)類型為取代反應(yīng)

B.可用溴水鑒別MN

C.N分子中所有碳原子共平面

D.M的一氯代物共7

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