【題目】二甲醚(DME)被譽為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有___。
A.使用過量的CO B.升高溫度 C.增大壓強
(3)以下說法能說明反應(yīng)3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 達(dá)到平衡狀態(tài)的有______。
A.H2和CO2的濃度之比為3:1
B.單位時間內(nèi)斷裂3個H-H同時斷裂1個C=O
C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變
D.恒溫恒壓條件下,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
E.絕熱體系中,體系的溫度保持不變
(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng): C(s)+CO2(g) 2CO(g).平衡時,體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:
已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分?jǐn)?shù)。
①該反應(yīng)H_____0(填“>”、“<”或“=”),550℃時,平衡后若充入惰性氣體,平衡_____(填“正移”、“逆移“或“不移動" )。
②)650℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為_____(保留2位有效數(shù)字)。
③T℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=_____P總.
【答案】 -246.1 AC DE > 正移 25% 0.5
【解析】(1).已知合成二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ·mol-1
由蓋斯定律可知,通過①×2+②+③可得所求反應(yīng)方程式3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),則△H=2△H1+△H2+△H3=246.1kJ/mol,故答案為:241.6;
(2). A. 增大反應(yīng)物的濃度平衡正向移動,所以使用過量的CO,能提高CH3OCH3產(chǎn)率,故A正確;
B. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,則CH3OCH3產(chǎn)率會降低,故B錯誤;
C. 該反應(yīng)正方向為體積減小的方向,所以增大壓強平衡正向移動,能提高CH3OCH3產(chǎn)率,故C正確;
故答案為:AC;
(3)A.H2和CO2的濃度之比為3:1,并不能說明正逆反應(yīng)速率是否相等,所以不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯誤;
B.單位時間內(nèi)斷裂3個H-H同時斷裂1個C=O,表示的都是正向速率,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,故B錯誤;
C.恒溫恒容條件下,氣體的密度保持不變,因該反應(yīng)的氣體總質(zhì)量和容器體積均不變,則氣體的密度始終不變,所以不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.恒溫恒壓條件下,氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,因該反應(yīng)的氣體總質(zhì)量不變,但氣體的總物質(zhì)的量發(fā)生改變,則氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,可以說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),故D正確;
E.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則在絕熱體系中,體系的溫度保持不變,說明達(dá)到了平衡狀態(tài),故E正確;
故答案選DE;
(4).①.由題意和圖分析可知,圖中上升的曲線表示的是CO,T℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)都為50%即為平衡狀態(tài),在T℃后,隨溫度升高,一氧化碳百分?jǐn)?shù)增大,二氧化碳百分?jǐn)?shù)減小,則平衡正向移動,升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故△H>0;
550℃時,在體積可變的恒壓密閉容器中,平衡后若充入惰性氣體,相當(dāng)于減小壓強,則平衡正向移動;
故答案為:>;正移;
②.由圖可知,650℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)為40%,設(shè)開始加入的二氧化碳為1mol,反應(yīng)轉(zhuǎn)化了xmol,
則有C(s)+CO2(g)2CO(g)
起始 1 0
轉(zhuǎn)化 x 2x
平衡; 1x 2x
所以2x/(1x+2x)×100%=40%,解得x=0.25mol,則CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%,故答案為25%;
③.T℃時,CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)都為50%,所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp== 0.5P總,故答案為:0.5;
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實驗小組以粗鎳(含少量Fe和Cr雜質(zhì))為原料制備Ni(NH3)6Cl2,并測定相關(guān)組分的含量。制備流程示意圖如下。
已知:①部分離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表所示。
②Ni( OH)2為綠色難溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均為可溶于水的藍(lán)紫色晶體,水溶液均顯堿性。
離子 | Fe3+ | Cr3+ | Ni2+ |
開始沉淀pH | 1.5 | 4.3 | 6.9 |
完全沉淀pH | 2.8 | 5.6 | 8.9 |
(1)步驟(a)中Ni和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。
(2)步驟(b)首先加入試劑X調(diào)節(jié)溶液的pH約為6,過濾后再繼續(xù)加入X調(diào)節(jié)pH以得到綠色沉淀。
①調(diào)節(jié)pH約為6的原因是____________________________________________。
②試劑X可以是___________________(填標(biāo)號)。
A. H2SO4 B.Ni(OH)2 C.NaOH D.Fe2O3 E.NiO
(3)NH3含量的測定
i.用電子天平稱量mg產(chǎn)品于錐形瓶中,用25 mL水溶解后加入3.00 mL6 mol/L鹽酸,以甲基橙作指示劑,滴定至終點消耗0.5000 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V1mL;
ii.空白試驗:不加入樣品重復(fù)實驗i,消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL。
①NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________________。
②在上述方案的基礎(chǔ)上,下列措施能進(jìn)一步提高測定準(zhǔn)確度的有___________(填標(biāo)號)。
A.適當(dāng)提高稱量產(chǎn)品的質(zhì)量 B.用H2SO4溶液替代鹽酸
C.用酚酞替代甲基橙 D.進(jìn)行平行試驗
(4)為測定Cl的含量,請補充完整下述實驗方案。
稱量mg產(chǎn)品于錐形瓶中,用25 mL水溶解,___________________________________,滴入2—3滴K2CrO4溶液作指示劑,用已知濃度的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,記錄讀數(shù),重復(fù)操作2-3次。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】酒后駕車是引發(fā)交通事故的重要原因。交警對駕駛員進(jìn)行呼氣酒精檢測的原理是:橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成藍(lán)綠色的Cr3+。下列對乙醇的描述與此測定原理有關(guān)的是( )
①乙醇的沸點低②乙醇的密度比水小③乙醇有還原性④乙醇是烴的含氧衍生物
A.②④B.①③C.②③D.①④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)CH3OH(g) + NH3(g)CH3NH2(s) + H2O(g)在高溫下才能自發(fā)向右進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為( )
A.ΔH>0、ΔS<0
B.ΔH<0、ΔS>0
C.ΔH>0、ΔS>0
D.ΔH<0、ΔS<0
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【題目】將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間,下列敘述正確的是( )
A.裝置甲中銅片表面產(chǎn)生氣泡
B.裝置甲溶液中SO42ˉ向銅片做定向移動
C.裝置乙中電子從銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片
D.裝置乙中正極的電極反應(yīng)式:2H++2eˉ═H2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向下列溶液中加入少量過氧化鈉固體,肯定不會產(chǎn)生沉淀的是( )
A.氯化鐵溶液B.飽和碳酸氫鈉溶液C.硫化鈉溶液D.飽和氫氧化鈣溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下各種模型圖都由C、H、O、N中的一種或多種元素構(gòu)成。下列說法正確的是( )
A. 圖①是球棍模型,其化學(xué)式為:C3H7O2N,是一種蛋白質(zhì)
B. 圖②是比例模型,其化學(xué)式為:C9H13NO,該物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
C. 圖③是球棍模型,其化學(xué)式為:C9H10O3,1 mol該物質(zhì)能消耗3 mol氫氧化鈉
D. 圖③是比例模型,其化學(xué)式為:C9H13ON,能夠發(fā)生消去反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電-Fenton法是用于水體里有機污染物降解的高級氧化技術(shù)。其反應(yīng)原理如圖所示,其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng):Fe2++H2O2Fe3++OH- +·OH,生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機污染物。下列說法不正確的是
A.電源的A極是負(fù)極
B.電解池中只有O2、Fe3+發(fā)生還原反應(yīng)
C.陽極上發(fā)生電極反應(yīng):H2O-e-·OH + H+
D.消耗1molO2,可以產(chǎn)生4mol ·OH
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】己知;還原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物質(zhì)的量和和析出的I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖。下列說法正確的是()
A.反應(yīng)過程中的氧化產(chǎn)物均為Na2SO4
B.a 點時消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為1.0mol
C.0~b間的反應(yīng)可用如下離子方程式表示:3HSO3-+IO3-+3OH-=3SO42-+I-+3H2O
D.當(dāng)溶液中I-與I2的物質(zhì)的量之比為5:3時,加入的NaIO3為1.1mol
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