【題目】研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要意義。
⑴ 將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
已知:Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1 = +489.0 kJ·mol-1
C(石墨) + CO2(g) =2CO(g) ΔH 2 = +172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為___________________________________________。
⑵ 二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ΔH
① 取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶3),加入恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)ΔH_______0(填“>”、“<”或“=”)。
② 在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示,曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:KⅠ______KⅡ(填“>” 或“<”)。
⑶ 以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為_____________________________________。當(dāng)氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為______。
【答案】Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) △H = —28.5 kJ·mol-1 < > 2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 40%或0.4
【解析】
(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1
根據(jù)蓋斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJmol-1;因此,本題正確答案是:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5 kJmol-1;
(2)①由圖可以知道最高點反應(yīng)到達(dá)平衡,達(dá)平衡后,溫度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,升高溫度平衡吸熱方向進(jìn)行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即△H<0,因此,本題正確答案是:<;
②由圖判斷曲線Ⅱ?qū)?yīng)的反應(yīng)反應(yīng)速率快,溫度高,甲醇物質(zhì)的量小,K值小;所以曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:KⅠ>KⅡ;答案:>。
(3) 以CO2為原料還可以合成多種物質(zhì)。①工業(yè)上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應(yīng)方程式為2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。
當(dāng)氨碳比n(NH3 )/n(CO2 )=3,達(dá)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,由反應(yīng)為2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O,設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為3mol,則二氧化碳的量為1mol,有
2NH 3+ CO 2CO(NH 2) 2+H 2O
始量(mol) 3 1 0 0
轉(zhuǎn)化量 (mol) 1.2 0.6 0.6 0.6
平衡量 (mol) 1.8 0.4 0.6 0.6
則NH 3的平衡轉(zhuǎn)化率為1.2÷3=40 ,答案:2NH 3+CO 2CO(NH 2) 2+H 2O ;40。
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【題目】為周期表中前20號元素中的四種,原子序數(shù)依次增大,為金屬元素,原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,位于同周期,單質(zhì)是一種良好的半導(dǎo)體.能與冷水劇烈反應(yīng),原子的最外層電子數(shù)之和與原子的最外層電子數(shù)之和相等.下列說法正確的是
A. 原子半徑: B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:
C. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性: D. 中共價鍵的數(shù)目為
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【題目】某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對化學(xué)平衡的影響,得到如下變化規(guī)律(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):
根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列結(jié)論正確的是( )
A. 反應(yīng)Ⅰ:ΔH>0,p2>p1
B. 反應(yīng)Ⅱ:ΔH<0,T1>T2
C. 反應(yīng)Ⅲ:ΔH>0,T2>T1;或ΔH<0,T2<T1
D. 反應(yīng)Ⅳ:ΔH<0,T2>T1
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【題目】恒溫恒壓下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)C(g),若開始時通入1molA和1molB,達(dá)到平衡時生成amolC。則下列說法錯誤的是( )
A. 若開始時通入3molA和3molB,達(dá)到平衡時,生成的C的物質(zhì)的量為3amol
B. 若開始時通入4molA、4molB和2molC,達(dá)到平衡時,B的物質(zhì)的量一定大于4mol
C. 若開始時通入2molA、2molB和1molC,達(dá)到平衡時,再通入3molC,則再次達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a/(2-a)
D. 若在原平衡體系中,再通入1molA和1molB,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
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【題目】如果M、SO42-、Mg2+和Na+四種離子以物質(zhì)的量之比為2∶4∶1∶2共同存在于同一種溶液中,那么M可能是
A. Ba2+ B. CO32- C. Cu2+ D. Cl-
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【題目】下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng),伹水既不作氧化劑又不作還原劑的是
A.SO3+H2O=H2SO4B.Cl2+H2O=HCl+HClO
C.2F2+2H2O=4HF+O2D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
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【題目】(1)結(jié)合表中給出的電離平衡常數(shù)回答下列問題:
酸或堿 | CH3COOH | HNO2 | HCN | HClO |
電離平衡常數(shù)(Ka或Kb) | 1.8×10-5 | 4.6×10-4 | 5×10-10 | 3×10-8 |
①上述四種酸中,酸性最弱、最強(qiáng)的酸分別是_______、_______(用化學(xué)式表示)。
②下列能使醋酸溶液中CH3COOH的電離程度增大,而電離平衡常數(shù)不變的操作是____(填序號)。
A.升高溫度 B.加水稀釋 C.加少量的CH3COONa固體
D.加少量冰醋酸 E.加氫氧化鈉固體
③依上表數(shù)據(jù)判斷醋酸和次氯酸鈉溶液能否反應(yīng),如果不能反應(yīng)說出理由,如果能發(fā)生反應(yīng)請寫出相應(yīng)的離子方程式___________________________________。
(2) 某學(xué)習(xí)小組利用酸性KMnO4和H2C2O4反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。 實驗時,先分別量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液,然后倒入大試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。
①已知草酸H2C2O4是一種二元弱酸,寫出草酸的電離方程式__________、___________。酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反應(yīng)的離子方程式為:_____________________________
某同學(xué)設(shè)計了如下實驗
實驗編號 | H2C2O4溶液 | KMnO4溶液 | 溫度/℃ | ||
濃度(mol/L) | 體積(mL) | 濃度(mol/L) | 體積(mL) | ||
a | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
b | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
c | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
②探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________,可探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是__________。
③實驗a測得混合后溶液褪色的時間為40 s,忽略混合前后體積的微小變化,則這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=______ mol·L-1·min-1。
④在實驗中,草酸(H2C2O4)溶液與KMnO4酸性溶液反應(yīng)時,褪色總是先慢后快,其可能的原因是___________________________________
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【題目】一定溫度下,將1 mol A(g)和1 mol B(g)充入2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+B(g)xC(g)+D(s),在t1時達(dá)到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中C(g)的濃度隨時間變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A. 反應(yīng)方程式中x=2
B. t2時刻改變的條件是使用催化劑
C. t3時刻改變的條件是移去少量D
D. t1~t3間該反應(yīng)的平衡常數(shù)不相同
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【題目】某溫度時,在一個2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _______________________。
(2)從開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為 ___________。
(3)某探究性學(xué)習(xí)小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示:
實驗編號 | 鋅的狀態(tài) | 反應(yīng)溫度/℃ | 收集100mL氫氣所需時間/s |
Ⅰ | 薄片 | 15 | 200 |
Ⅱ | 薄片 | 25 | 90 |
Ⅲ | 粉末 | 25 | 10 |
①該實驗的目的是探究 ______ 、 ______ 對鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響;
②實驗Ⅰ和Ⅱ表明 ________________________________ ,化學(xué)反應(yīng)速率越大;
③能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號是 ______ 和 ______;
④請設(shè)計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響: ______________________。
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