【題目】甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇。
反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g),△H2
下表所列數(shù)據(jù)是反應I在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K):
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.0 | 0.27 | 0.012 |
(1)在一定條件下將2 molCO和6molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應I,5min后測得c(CO)=0.4 mol/L,計算此段時間的反應速率(用H2表示)___________ mol/(L·min)。
(2)由表中數(shù)據(jù)判斷△H1_____0(填“>”、“<”或“=”)反應,C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) △H3=____(用△H1和△H2表示)。
(3)若容器容積不變,下列措施可提高反應Ⅰ中CO轉(zhuǎn)化率的是_________(選字母)。
a.充入CO,使體系總壓強增大
b.將CH3OH(g)從體系中分離
e.充入He,使體系總壓強增大
d.使用高效催化劑
(4)寫出反應Ⅱ的化學平衡常數(shù)表達式:K=_________;保持恒溫恒容的條件下將反應Ⅱ的平衡體系各物質(zhì)濃度均增加一倍,則化學平衡_________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動,平衡常數(shù)K____(填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】 0.24 < △H2 - △H1 b C(CH3 OH)C(H2 O)/ C(C O2)C3(H2) 正向 不變
【解析】(1)、CO濃度變化量為2mol/2L0.4mol/L=0.6mol/L,故v(CO)=0.6mol/L÷5min=0.12mol/(Lmin),速率之比等于化學計量數(shù)之比,故v(H2)=2v(CO)=2×0.12mol/(Lmin)=0.24mol/(Lmin),故答案為:0.24。
(2)、由表中數(shù)據(jù)可知,隨溫度升高平衡常數(shù)K減小,說明溫度升高,平衡逆向進行,所以正向是放熱反應,即△H1<0。
反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
根據(jù)蓋斯定律ⅡⅠ得到CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),則△H3=△H2△H1,故答案為:<;△H2△H1。
(3)、a.充入CO,使體系總壓強增大,平衡向正反應移動,但CO的轉(zhuǎn)化率降低,故a錯誤;b.將CH3OH(g)從體系中分離,平衡向正反應方向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大,故b正確;
c.充入He,使體系總壓強增大,但各物質(zhì)的濃度不變,平衡不移動,CO轉(zhuǎn)化率不變,故c錯誤;d.使用高效催化劑,平衡不移動,CO的轉(zhuǎn)化率不變,故d錯誤。故答案為:b。
(4)反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)k= C(CH3 OH)C(H2 O)/ C(C O2)C3(H2),保持恒溫恒容,將反應Ⅱ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增加一倍,相當于增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動即正向移動;平衡常數(shù)僅與溫度有關,所以平衡常數(shù)K不變。故答案為:C(CH3 OH)C(H2 O)/ C(C O2)C3(H2);正向;不變。
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【題目】現(xiàn)有三組混合液:①乙酸乙酯和乙酸鈉溶液;②乙醇和丁醇;③溴化鈉和單質(zhì)溴的水溶液,分離以上各混合液的正確方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸餾B.萃取、蒸餾、分液
C.分液、蒸餾、萃取D.蒸餾、萃取、分液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】高鐵酸鹽在能源環(huán)保領域有廣泛用途。用鎳(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示。下列推斷合理的是( )
A. 鐵是陽極,電極反應為Fe-6e-+4H2O=FeO42-+ 8H+
B. 電解時電子的流動方向為:負極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
C. 若隔膜為陰離子交換膜,則OH-自右向左移動
D. 電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高,撤去隔膜混合后,與原溶液比較pH降低(假設電解前后體積變化忽略不計)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】圖I是化學實驗室中常用制備、干燥氣體的部分儀器裝置。某學校同學利用中學常用試劑及儀器設計下列實驗。
(1)甲同學利用Cu片和濃硝酸在圖I裝置中制備并收集干燥的NO2氣體,
請完成下列問題:
①圖I中儀器A的名稱_____________;②收集NO2的方法___________;
③B中發(fā)生反應的離子方程式為_______________。
④將收集滿NO2的燒瓶倒扣入裝滿水的水槽中,假設溶質(zhì)不擴散,燒瓶內(nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為__________(假設此時為標準狀況)。
(2)乙同學利用圖I裝置制取氨氣和氧氣的混合氣體,并且利用圖II裝置驗證氨的某些性質(zhì)。A中加入濃氨水,C中加入堿石灰,E內(nèi)放置催化劑(鉑石棉),按氣流方向連接各儀器a→b→c→h。請完成下列問題:
①B中加入的固體物質(zhì)是___________(寫出該物質(zhì)的電子式)。
②實驗中觀察到E內(nèi)有紅棕色氣體出現(xiàn),證明氨氣具有_____性。
③E中發(fā)生反應的化學方程式為____________,______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物A(C12H15ClO3)為含多種官能團的芳香族化合物,其結(jié)構簡式如圖所示(其中虛線框內(nèi)為未知部分的結(jié)構),A可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化(其中部分產(chǎn)物已略去)。
已知:D能使溴的CCl4溶液褪色;B不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,1molB最多能與2mol金屬鈉反應;C的催化氧化產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應。請回答下列問題:
(1)寫出E中含氧官能團的名稱____________。
(2)寫出A的可能的一種結(jié)構簡式___________。
(3)寫出反應類型:C→D_________;B→E__________。
(4)寫出E與新制Cu(OH)2反應的化學方程式_____________。
(5)E有多種同分異構體,滿足下列條件的同分異構體有_______種,寫出其中任意一種同分異構體的結(jié)構簡式____________。(任寫一種)
①含有苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基 ②分子結(jié)構中含有甲基 ③能發(fā)生水解反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】張青蓮是我國著名的化學家,1991年他準確測得In的相對原子質(zhì)量為114.818,被國際相對原子質(zhì)量委員會采用為新的標準值.這是相對原子質(zhì)量表中首次采用我國測定的相對原子質(zhì)量值.則下列關于 In的說法中,錯誤的是( )
A. In原子核外有49個電子
B. In原子核內(nèi)有49個中子
C. In原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和等于其質(zhì)量數(shù),為115
D. In是In元素的一種核素
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