【題目】數(shù)十年來,化學(xué)工作者對碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果.如利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2),已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
I、CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=+75.0kJmol1
II、CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJmol1
III、CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=﹣131.0kJmol1
(1)反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g)的△H=kJmol1
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲.

①同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(填“大于”或“小于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是
②高溫下進(jìn)行該反應(yīng)時(shí)常會因反應(yīng)I生成“積碳”(碳單質(zhì)),造成催化劑中毒,高溫下反應(yīng)I能自發(fā)進(jìn)行的原因是
(3)一定條件下Pd﹣Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶,其反應(yīng)機(jī)理如圖乙所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,如圖是在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達(dá)平衡后氣體中l(wèi)g[c(CO)/c(CO2)]與溫度(t)的關(guān)系曲線圖.下列說法正確的是

A.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和
CO接觸的時(shí)間,減少尾氣中CO的含量
B.CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)
C.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu)時(shí)較低的溫度有利于
提高CO的利用率
D.CO還原PbO2的反應(yīng)△H>0
(5)在載人航天器中應(yīng)用電化學(xué)原理,以Pt為陽極,Pb(CO2的載體)為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時(shí)產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2 2CO+O2 , 則其陽極的電極反應(yīng)式為

【答案】
(1)+247
(2)大于;CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);△S>0
(3)CO2+4H2 CH4+2H2O
(4)BC
(5)4OH﹣4e=O2↑+2H2O
【解析】解:(1)已知:①CH4(g)═C(s)+2H2(g)△H=+75.0kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol
③CO(g)+H2(g)═C(s)+H2O(g)△H=﹣131.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律①+②﹣③得到反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g),△H=+247kJ/mol;
所以答案是:+247;(2)①根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng),同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于;
所以答案是:大于;CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);
②反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判據(jù):△H﹣T△S<0,反應(yīng)①△S>0,△H>0,代入判據(jù),得到反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行;
所以答案是:△S>0;(3)據(jù)信息:一定條件下Pd﹣Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”,可以寫出方程式為:CO2+4H2 CH4+2H2O;
所以答案是:CO2+4H2 CH4+2H2O;(4)A、增高爐的高度,增大CO與鐵礦石的接觸,不能影響平衡移動,CO的利用率不變,故A錯(cuò)誤;
B、由圖象可知用CO工業(yè)冶煉金屬鉻時(shí),lg[c(CO)/c(CO2)]一直很高,說明CO轉(zhuǎn)化率很低,故不適合B正確;
C、由圖象可知溫度越低lg[c(CO)/c(CO2)]越小,故CO轉(zhuǎn)化率越高,故C正確;
D、由圖象可知CO還原PbO2的溫度越高lg[c(CO)/c(CO2)]越高,說明CO轉(zhuǎn)化率越低,平衡逆向移動,故△H<0,故D錯(cuò)誤;
所以答案是:BC;(5)以Pt為陽極,Pb(CO2的載體)為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時(shí)產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO2 2CO+O2 , 則溶液中的氫氧根在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,電極反應(yīng)式為:4OH﹣4e=O2↑+2H2O;
所以答案是:4OH﹣4e=O2↑+2H2O.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征,掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量,通常叫反應(yīng)熱;化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)即可以解答此題.

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】在化學(xué)反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)中,各物質(zhì)的平均反應(yīng)速率間的關(guān)系式正確的是(
A.vA=vB
B.vA=2vC
C.3vB=vC
D.vB=3vD

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生用0.2000mol·L1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,其操作可分為如下幾步:

用蒸餾水洗滌堿式滴定管后立即注入NaOH溶液至“0”刻度線以上;

固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體;

調(diào)節(jié)液面至“0”“0”刻度線稍下,并記下讀數(shù);

量取20.00mL待測液注入潔凈的錐形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;

用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),記下滴定管液面讀數(shù)。

請回答:

1)以上操作步驟中有一步有錯(cuò)誤,請指出編號 ,該錯(cuò)誤操作會導(dǎo)

致測定結(jié)果 (偏大、偏小無影響”)

2)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí),應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入 中。(從右圖中選填

3)下列操作會引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大的是: (填編號)

A.在錐形瓶裝液前,留有少量蒸餾水

B.滴定前,堿式滴定管尖嘴有氣泡,滴定后無氣泡

C.錐形瓶先用蒸餾水洗滌后,再用待測液潤洗

D.用酸式滴定管量取待測液時(shí)將一滴待測液滴在錐形瓶外

4)判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是:錐形瓶中溶液從 色變?yōu)?/span> 色,且半分鐘之內(nèi)不再改變。

5)以下是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

通過計(jì)算可得,該鹽酸濃度為: mol·L1(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物F是一種治療關(guān)節(jié)炎止痛藥,合成F的一種傳統(tǒng)法路線如圖:

已知:① ;② ; ③
(1)B中含氧官能團(tuán)的名稱為
(2)已知D經(jīng)過反應(yīng)可生成E,E的分子式C13H17N,寫出E的結(jié)構(gòu)簡式
(3)A→B的反應(yīng)類型為、A→B的反應(yīng)方程式為
(4)寫出同時(shí)滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:(寫一種).
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③分子中只有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫.
(5)合成F( )的一種改良法是以2﹣甲基﹣1﹣丙醇( )、苯、
乙酸酐[(CH3CO)2O]為原料來合成,寫出有關(guān)F的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任選).合成路線流程圖示例如下:
H2C=CH2 CH3CH2Br CH3CH2OH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組離子在溶液中既可以大量共存,且加入過量氨水后也不產(chǎn)生沉淀的是

A.K AlO2 NO3 OHB. NH4 Al3 SO42

C.Na Ba2 Cl SO42D.H Cl CH3COO NO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度時(shí),向某V L的密閉容器中充入3molH2(g)和3molI2(g),發(fā)生反應(yīng):
H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=﹣26.5kJmol1 ,
測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.請回答下列問題:

(1)V=L.
(2)該反應(yīng)達(dá)到最大限度的時(shí)間是S,該時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(HI)=mol/(Ls).
(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),(填“吸收”或“放出”)的熱量為kJ.
(4)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)是(填序號).①H2消耗的速率和I2消耗的速率相等 ②H2、I2、HI的濃度比為1:1:2
③H2、I2、HI的濃度都不再發(fā)生變化④該條件下正、逆反應(yīng)速率都為零
⑤混合氣體的平均分子量不再發(fā)生變化 ⑥氣體的顏色不再發(fā)生變化.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)金屬元素特征的敘述正確的是(
A.金屬元素的原子只有還原性,離子只有氧化性
B.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為金屬晶體
C.金屬元素在不同的化合物中的化合價(jià)均不同
D.金屬元素在一般化合物中只顯正價(jià)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】具有下列性質(zhì)的有機(jī)化合物中同分異構(gòu)體數(shù)目最多的是(不考慮立體異構(gòu))(  )

選項(xiàng)

A

B

C

D

分子式

C4H8Cl2

C5H10O2

C4H8O2

C9H12

類別

含氯化合物

羧酸

含有苯環(huán)的烴

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

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A摩爾質(zhì)量就等于物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量

B摩爾質(zhì)量就是物質(zhì)相對分子質(zhì)量的6.02×1023

CHNO3的摩爾質(zhì)量是63 g

D硫酸和磷酸(H3PO4)的摩爾質(zhì)量相等,都是98 g·mol1

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