【題目】工業(yè)上可利用CO2來制備清潔液體顏料甲醇,有關化學反應如下:

反應Ⅰ:CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og H1=﹣49.6kJmol-1

反應Ⅱ:CO2g+H2gH2Og+COg H2+41kJmol-1

1)反應Ⅰ在___(填低溫高溫)下可自發(fā)反應。

2)有利于提高上述反應甲醇平衡產(chǎn)率的條件是___

A.高溫高壓 B.低溫低壓 C.高溫低壓 D.低溫高壓

3)在CuZnO/ZrO2催化下,CO2H2混合氣體,體積比13,總物質的量amol進行反應,測得CO2轉化率、CH3OHCO選擇性隨溫度、壓強變化情況分別如圖所示(選擇性:轉化的CO2中生成CH3OHCO的百分比)。

①下列說法正確的是___

A.壓強可影響產(chǎn)物的選擇性

BCO2平衡轉化率隨溫度升高先增大后減小

C.由圖1可知,反應的最佳溫度為220℃左右

D.及時分離出甲醇和水以及使氫氣和二氧化碳循環(huán)使用,可提高原料利用率

250℃時,反應Ⅰ和Ⅱ達到平衡,平衡時容器體積為VL,CO2轉化率為25%CH3OHCO選擇性均為50%,則該溫度下反應Ⅱ的平衡常數(shù)為___。

③分析圖2CO選擇性下降的原因___。

【答案】低溫 D ACD 增大壓強,有利于反應Ⅰ平衡正向移動,使反應物濃度減小,從而使反應Ⅱ逆向移動,CO選擇性下降

【解析】

根據(jù)吉布斯自由能判斷反應自發(fā)進行的條件;根據(jù)平衡移動原理分析解答;根據(jù)轉化率、平衡常數(shù)的表達式分析解答。

1)對于反應CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og)△H1=49.6kJmol1,△H0,△S0,則如反應能自發(fā)進行,應滿足△HTS0,低溫下即可進行,故答案為:低溫;

2)反應CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og)△H1=49.6kJmol1,由化學計量數(shù)可知,增大壓強,平衡正向移動,且正反應為放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,則低溫高壓有利于提高甲醇的產(chǎn)率,故答案為:D

3)①A.增大壓強,反應Ⅰ正向移動,甲醇的產(chǎn)率增大,說明壓強影響產(chǎn)物的選擇性,故A正確;

B.反應Ⅰ為放熱反應,生成溫度,平衡逆向移動,二氧化碳的平衡轉化率減小,故B錯誤;

C.由圖1可知,反應的溫度控制在220℃左右時,二氧化碳的轉化率、甲醇的含量較大,CO的含量較小,升高到240℃以后,甲醇的選擇性減小,則反應的最佳溫度為220℃左右,故C正確;

D.及時分離出甲醇和水,可使平衡正向移動,且循環(huán)使用氫氣和二氧化碳,可提供原料的利用率,故D正確,故答案為:ACD

②在CuZnO/ZrO2催化下,CO2H2混合氣體,體積比13,總物質的量amol進行反應,

250℃時,反應Ⅰ和Ⅱ達到平衡,平衡時容器體積為VL,CO2轉化率為25%,CH3OHCO選擇性均為50%,由方程式可知,消耗nCO2= ×25%mol=mol,生成CH3OHCOmol,分別為mol,生成nH2O=mol,兩個反應消耗氫氣的物質的量為mol×3+mol=mol,則剩余氫氣的物質的量為molmol=mol,,則反應Ⅱ的平衡常數(shù),故答案為:

③對于反應Ⅱ,增大壓強平衡不移動,但對應反應Ⅰ,增大壓強,平衡正向移動,導致反應物的濃度降低,生成水的濃度增大,則導致反應Ⅱ平衡逆向移動,CO的選擇性下降,故答案為:增大壓強,有利于反應Ⅰ平衡正向移動,使反應物濃度減小,從而使反應Ⅱ逆向移動,CO選擇性下降。

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】298K,20mL0.1mol·L-1MOH溶液中滴加0.1mol·L-1CH3COOH溶液,所得溶液的pH及導電能力變化如圖所示。下列敘述正確的是( )

A. MOH是強電解質 B. b點對應的鹽不水解

C. 水的離子積Kwb>c>a D. c點溶液中c(CH3COO-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列對化學平衡移動的分析中,不正確的是

①已達平衡的反應C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),當增加反應物物質的量時,平衡一定向正反應方向移動、谝堰_平衡的反應N2(g)3H2(g)2NH3(g),當增大N2的濃度時,平衡向正反應方向移動,N2的轉化率一定升高 ③有氣體參加的反應達到平衡時,若減小反應器容積時,平衡一定向氣體體積增大的方向移動、苡袣怏w參加的反應達平衡時,在恒壓反應器中充入稀有氣體,平衡一定不移動

A.①④B.①②③C.②③④D.①②③④

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【題目】氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。以生物材質(C)與水蒸氣反應制取H2是一種低耗能,高效率的制H2方法。該方法由氣化爐制造H2和燃燒爐再生CaO兩步構成。氣化爐中涉及的反應有:

.C(s)H2O(g)CO(g)H2(g) K1;

.CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) K2;

.CaO(s)CO2(g)CaCO3(s) K3

燃燒爐中涉及的反應為:

.C(s)O2(g)=CO2;

.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)

1)氫能被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色能源,該工藝制H2總反應可表示為C(s)2H2O(g)CaO(s) CaCO3(s)2H2(g),其反應的平衡常數(shù)K=____(K1、K2K3的代數(shù)式表示)。

2)在一容積可變的密閉容器中進行反應Ⅰ,恒溫恒壓條件下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸氣,達到平衡時,容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/span>1.25倍,平衡時水蒸氣的平衡轉化率為_____;向該容器中補充amol炭,水蒸氣的轉化率將_____(填增大、減小不變)。

3)對于反應Ⅲ,若平衡時再充入CO2,使其濃度增大到原來的2倍,則平衡_____移動( 向右、向左”);當重新平衡后,CO2濃度___(變大、變小不變”)

4)一種新型鋰離子二次電池——磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池。作為正極材料的磷酸鐵鋰在充、放電時的局部放大示意圖如圖,寫出該電池充電時的陽極電極反應式:______

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【題目】下列電子排布圖所表示的元素原子中,其能量處于最低狀態(tài)的是 (  )

A. A B. B C. C D. D

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【題目】實驗室制備己二酸的原理為:3+8KMnO4═3KOOCCH24COOK+8MnO2↓+2KOH+5H2O

主要實驗裝置和步驟如下:

①在如圖裝置中加入5mL10%氫氧化鈉溶液和50mL水,攪拌使其溶解,然后加入6.3g高錳酸鉀,小心預熱溶液到40℃。

②從恒壓漏斗中緩慢滴加1.4mL環(huán)己醇,控制滴速,使反應溫度維持在45℃左右,反應20min后,再在沸水浴上加熱5min促使反應完全并使MnO2沉淀凝聚。

③加入適量亞硫酸氫鈉固體除去多余高錳酸鉀。

④通過___操作,得到沉淀和濾液,洗滌沉淀23次,將洗滌液合并入濾液。

⑤加熱濃縮使溶液體積減少至10mL左右,趁熱小心加入濃硫酸,使溶液呈強酸性(調節(jié)pH12),冷卻結晶、抽濾、洗滌、干燥,得己二酸白色晶體1.5g。

已知:己二酸的電離平衡常數(shù):Ka13.8×105,Ka23.9×10-6;相對分子質量為146;其在水中溶解度如下表

溫度(℃)

15

34

50

70

87

100

己二酸溶解度(g

1.44

3.08

8.46

34.1

94.8

100

1)步驟②中緩慢滴加環(huán)己醇的原因是___。

2)步驟④劃線部分操作是___、在第④、⑤布中均要求洗滌沉淀,所用洗滌液依次為______。

3)步驟⑤加入濃硫酸調節(jié)pH成強酸性的原因是___。

4)己二酸產(chǎn)品的純度可用酸堿滴定法測定。取樣試樣ag(準確至0.0001g),置于250mL錐形瓶中,加入50mL除去CO2的熱蒸餾水,搖動使試樣完全溶解,冷卻至室溫,滴加3滴酚酞溶液,用0.1000molL-1NaOH標準溶液滴定至微紅色即為終點,消耗NaOH標準溶液體積bmL

①下列說法正確的是___。

A.稱取己二酸樣品質量時,先將錐形瓶放在電子天平秤盤的中央,顯示數(shù)字穩(wěn)定后按去皮鍵(歸零鍵),再緩慢加樣品至所需樣品的質量時,記錄稱取樣品的質量

B.搖瓶時,應微動腕關節(jié),使溶液向一個方向做圓周運動,但是勿使瓶口接觸滴定管,溶液也不得濺出

C.滴定時左手輕輕擠壓玻璃球讓液體自行呈線狀流下

D.滴定結束后稍停12分鐘,等待滴定管內(nèi)壁掛有的溶液完全流下時再讀取刻度數(shù)

E.記錄測定結果時,滴定前仰視刻度線,滴定到達終點時又俯視刻度線,將導致滴定結果偏高

②計算己二酸純度的表達式為___。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知某溫度下CH3COOHNH3·H2O的電離常數(shù)相等,現(xiàn)向10mL濃度為0.1mol·L1CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中(

A.水的電離程度始終增大

B.先增大再減小

C.c(CH3COOH)c(CH3COO)之和始終保持不變

D.當加入氨水的體積為10mL時,c(NH4+)c(CH3COO)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】室溫下,用相同濃度的NaOH溶液,分別滴定濃度均為0.1mol·L1的三種酸(HA、HBHD)溶液,滴定的曲線如圖所示,下列判斷錯誤的是( )

A. 三種酸的電離常數(shù)關系:KHAKHBKHD

B. 滴定至P點時,溶液中:c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)

C. pH=7時,三種溶液中:c(A)=c(B)=c(D)

D. 當中和百分數(shù)達100%時,將三種溶液混合后:c(HA)c(HB)c(HD)=c(OH)c(H)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:25 ℃時,CH3COOHNH3·H2O的電離常數(shù)相等。

125 ℃時,取10 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液測得其pH3。將溶液加水稀釋至100 mL,溶液pH數(shù)值范圍為___________,溶液中____(填增大”“減小”“不變不能確定)。

225 ℃時,0.1 mol·L-1氨水(NH3·H2O溶液)的pH______

3)某溫度下,向V1mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入等濃度的醋酸溶液,溶液中pOHpH的變化關系如圖。已知:pOH- lgc(OH-)。圖中M、QN三點所示溶液中水的電離程度最大的點是___________。

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