I.工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)圖1是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況.從反應(yīng)開始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

(2)圖2表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化.曲線a表示不使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化,曲線b表示使用催化劑后的能量變化.該反應(yīng)是
放熱
放熱
(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
;選擇適宜的催化劑,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改變?cè)摲磻?yīng)的反應(yīng)熱;
(3)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,溫度升高,平衡常數(shù)K
減小
減小
(填“增大”、“不變”或“減小”);
(4)恒容條件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

a.升高溫度;    b.充入He氣    c.再充入1molCO和2molH2    d.使用催化劑
II.(13分)某化學(xué)課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氮的化合物的性質(zhì),裝置如下圖所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發(fā)生裝置.A中所用試劑從下列固體物質(zhì)中選取:a.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.
檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后,撤去C處酒精燈.部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:鉑絲繼續(xù)保持紅熱,F(xiàn)處銅片逐漸溶解.
(1)實(shí)驗(yàn)室制取A中氣體時(shí)若只用一種試劑,該試劑是
a
a
(填備選試劑的字母);此時(shí)A中主要的玻璃儀器有
試管、酒精燈(導(dǎo)管)
試管、酒精燈(導(dǎo)管)
(填名稱).
(2)A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個(gè)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)對(duì)于C中發(fā)生的可逆反應(yīng),下列說法正確的是
a
a

a.增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
b.工業(yè)上進(jìn)行該反應(yīng)時(shí),可采取高壓的條件提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
c.該反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的平衡濃度之比一定是4:5
(4)請(qǐng)?jiān)趫D坐標(biāo)中畫出C裝置中反應(yīng)發(fā)生過程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式.
(5)待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將B中固體混合物溶于500mL1mol?L-1 鹽酸中,產(chǎn)生無色混合氣體甲,溶液呈中性,則實(shí)驗(yàn)前B中原有Na2O2的物質(zhì)的量是
0.25
0.25
mol,甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
2.8
2.8
L(忽略氣體的溶解).
分析:I.(1)根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算反應(yīng)速率;
(2)利用反應(yīng)前后的總能量來分析反應(yīng)的能量變化反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式;
(3)根據(jù)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積計(jì)算平衡常數(shù),平衡常數(shù)只受溫度的影響;
(4)使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
II.(1)碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳,固體加熱分解可以在大試管中進(jìn)行;
(2)碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的水和二氧化碳能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣;
(3)a.增大一種反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
b.增大壓強(qiáng),可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,且過高壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求較高;
c.平衡濃度取決于起始物料比,平衡濃度關(guān)系不能確定;
(4)反應(yīng)放熱,則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;
(5)無色混合氣體甲為氧氣和二氧化碳?xì)怏w的混合物,根據(jù)Na元素質(zhì)量守恒計(jì)算.
解答:解:I.(1)利用三段式解題法計(jì)算   
                CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
開始(mol/L):1                         0         
變化(mol/L):0.75                      0.75        
平衡(mol/L):0.25                      0.75       
從反應(yīng)開始到平衡,CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=
0.75mol/L
10min
=0.075 mol?L-1?min-1,
故答案為:0.075mol?L-1?min-1;
(2)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,則反應(yīng)放熱,
由圖可知CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=419KJ/mol-510KJ/mol═-91kJ?mol-1,催化劑只能改變反應(yīng)的活化能,不改變反應(yīng)熱,
故答案為:放熱,CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol,不能
(3)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積除以反應(yīng)物濃度冪之積,則有K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,由于反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,
故答案為:K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,減;           
(4)a.升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則
n(CH3OH)
n(CO)
減小,故a錯(cuò)誤;    
b.充入He氣,平衡不移動(dòng),
n(CH3OH)
n(CO)
不變,故b錯(cuò)誤;    
c.再充入1molCO和2molH2,相當(dāng)于在原來基礎(chǔ)上縮小體積一半,壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),
n(CH3OH)
n(CO)
增大,故c正確;  
d.使用催化劑,平衡不移動(dòng),
n(CH3OH)
n(CO)
不變,故d錯(cuò)誤,
故答案為:c;
II.(1)根據(jù)題意:C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后,撤去C處酒精燈,鉑絲繼續(xù)保持紅熱,F(xiàn)處銅片逐漸溶解,說明有硝酸生成,所以A中獲得的是氨氣,加熱NH4HCO3分解可以產(chǎn)生氨氣,固體加熱分解可以在大試管中進(jìn)行,故答案為:a;試管、酒精燈(導(dǎo)管);
(2)碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的水和二氧化碳能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣,反應(yīng)的方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
故答案為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)a.增大一種反應(yīng)物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大,故a正確;
b.增大壓強(qiáng),可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,且過高壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求較高,故b錯(cuò)誤;
c.平衡濃度取決于起始物料比,平衡濃度關(guān)系不能確定,故c錯(cuò)誤.
故答案為:a;
(4)反應(yīng)放熱,則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,可表示為,
故答案為:
(5)反應(yīng)后溶液中中性,則溶質(zhì)為NaCl,根據(jù)n(HCl)=n(NaCl)=2n(Na2O2)可知,
n(Na2O2)=
1
2
×n(HCl)=
1
2
×0.5L×1mol/L=0.25mol,
已知:NH4HCO3
  △  
.
 
NH3↑+CO2↑+H2O,設(shè)有xmolNH4HCO3反應(yīng),產(chǎn)生無色混合氣體,為氧氣和二氧化碳?xì)怏w的混合物,說明過氧化鈉過量,則有2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
              xmol        2xmol
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
xmol   xmol  xmol 
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
xmol             xmol
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O,
(0.25-2x)mol    0.5(0.25-2x)mol)
所以生成氣體的物質(zhì)的量為xmol+0.5(0.25-2x)mol)=0.125mol,
V=0.125mol×22.4L/mol=2.8L,
故答案為:0.25; 2.8.
點(diǎn)評(píng):本題考查較為綜合,涉及化學(xué)平衡、物質(zhì)的制備等知識(shí),題目難度較大,本題易錯(cuò)點(diǎn)為II(5),注意有關(guān)反應(yīng)的方程式的書寫,根據(jù)方程式計(jì)算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(I)多項(xiàng)選擇題(6分)

化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境密切相關(guān),下列做法中正確的是__________。

A.研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù),不能降低機(jī)動(dòng)車尾氣中有害氣體排放

B.工業(yè)上用石灰乳對(duì)煤燃燒后形成的煙氣進(jìn)行脫硫,最終能制得石膏

C.為了有效的發(fā)展清潔能源,采用電解水的方法大量制備H2

D.世博停車場(chǎng)安裝催化光解設(shè)施,可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體

E.利用化學(xué)反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)和制造新的藥物

(II)(14分)

浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫,蘊(yùn)藏著豐饒的礦產(chǎn),是寶貴的化學(xué)資源,下圖是海水加工的示意圖,根據(jù)下圖回答問題。

(1)海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                 (寫出兩種)。

(2)下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式:①      ,②       ,吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                        。

(3)制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12,而不用MgO,其原因是             。

(4)食鹽也是一種重要的化工原料,氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì),必須加入一些化學(xué)試劑,使雜質(zhì)沉淀,處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔,其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行,離子交換膜的作用是              

(5)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反應(yīng):3SiCl4(g)+2 H2(g)+Si(g) 4SiHCl3(g)。達(dá)平衡后,H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部來源于氯堿工業(yè),理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為       kg。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆海南省?谑懈呷聦W(xué)期高考調(diào)研測(cè)試(二)化學(xué)試卷 題型:填空題

(I)多項(xiàng)選擇題(6分)
化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境密切相關(guān),下列做法中正確的是__________。

A.研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù),不能降低機(jī)動(dòng)車尾氣中有害氣體排放
B.工業(yè)上用石灰乳對(duì)煤燃燒后形成的煙氣進(jìn)行脫硫,最終能制得石膏
C.為了有效的發(fā)展清潔能源,采用電解水的方法大量制備H2
D.世博停車場(chǎng)安裝催化光解設(shè)施,可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體
E.利用化學(xué)反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)和制造新的藥物
(II)(14分)
浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫,蘊(yùn)藏著豐饒的礦產(chǎn),是寶貴的化學(xué)資源,下圖是海水加工的示意圖,根據(jù)下圖回答問題。

(1)海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                 (寫出兩種)。
(2)下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式:①      ,②      ,吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                        。

(3)制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12,而不用MgO,其原因是             。
(4)食鹽也是一種重要的化工原料,氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì),必須加入一些化學(xué)試劑,使雜質(zhì)沉淀,處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔,其原因是                 。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行,離子交換膜的作用是              。
(5)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反應(yīng):3 SiCl4(g)+2 H2(g)+Si(g) 4 SiHCl3(g)。達(dá)平衡后,H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部來源于氯堿工業(yè),理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為       kg。

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年廣東省肇慶市高三第二次高考模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。

I.在3個(gè)2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):

3H2(g) + N2(g)2NH3(g),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)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

容器

反應(yīng)物投入量

3 mol H2、2 mol N2

6 mol H2、4mol N2

2 mol NH3

達(dá)到平衡的時(shí)間/min

 

5

8

平衡時(shí)N2的濃度/mol·L1

c1

1.5

 

NH3的體積分?jǐn)?shù)

ω1

 

ω3

混合氣體密度/g·L1

ρ1

ρ2

 

 

(1)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。

(2)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                             (用含c1的代數(shù)式表示)。

(3)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________(填序號(hào)):

a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 

II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步:

第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)   △H1

第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)               △H2   

(4)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示:

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第     步反應(yīng)決定。

②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2             0;③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大,請(qǐng)?jiān)趫DII中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標(biāo)注。

(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2。

①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O

該反應(yīng)中的氧化劑為                    (寫化學(xué)式)。

②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)    △H =a kJ·mol1

N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g)  △H2=bkJ· kJ·mol1

2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)  △H = c kJ·mol1

則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=              。

③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                       。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年海南省海口市高三下學(xué)期高考調(diào)研測(cè)試(二)化學(xué)試卷 題型:填空題

I)多項(xiàng)選擇題(6分)

化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境密切相關(guān),下列做法中正確的是__________。

A.研制乙醇汽油(汽油中添加一定比例乙醇)技術(shù),不能降低機(jī)動(dòng)車尾氣中有害氣體排放

B.工業(yè)上用石灰乳對(duì)煤燃燒后形成的煙氣進(jìn)行脫硫,最終能制得石膏

C.為了有效的發(fā)展清潔能源,采用電解水的方法大量制備H2

D.世博停車場(chǎng)安裝催化光解設(shè)施,可將汽車尾氣中CO和NOx反應(yīng)生成無毒氣體

E.利用化學(xué)反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)和制造新的藥物

II)(14分)

浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫,蘊(yùn)藏著豐饒的礦產(chǎn),是寶貴的化學(xué)資源,下圖是海水加工的示意圖,根據(jù)下圖回答問題。

(1)海水淡化工廠通常采用的制備淡水的方法有                  (寫出兩種)。

(2)下圖是從濃縮海水中提取溴的流程圖。寫出下圖中①②的化學(xué)式:①       ,②       ,吸收塔中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為                         。

(3)制備金屬鎂是通過電解熔融的MgC12,而不用MgO,其原因是             

(4)食鹽也是一種重要的化工原料,氯堿工業(yè)就是通過電解飽和食鹽水來制備NaOH、H2和C12。海水中得到的粗鹽中往往含有一些雜質(zhì),必須加入一些化學(xué)試劑,使雜質(zhì)沉淀,處理后的鹽水還需進(jìn)入陽離子交換塔,其原因是                  。電解食鹽水在離子交換膜電解槽中進(jìn)行,離子交換膜的作用是               。

(5)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反應(yīng):3 SiCl4(g)+2 H2(g)+Si(g) 4 SiHCl3(g)。達(dá)平衡后,H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部來源于氯堿工業(yè),理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為        kg。

 

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