【題目】甲醇是一種用途非常廣泛的基礎(chǔ)化工原料,可通過下列反應(yīng)合成:

Ⅰ.COg+2H2g CH3OHgH1

Ⅱ.CO2g+3H2g CH3OHg+H2OgH2

Ⅲ.COg+H2Og CO2g+H2gH3

回答下列問題

1)反應(yīng)(Ⅰ)的S________(填“>”“<”0,H1=________(用H2H3表示)。

2)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)的自然對數(shù)值lnKPKP為以分壓表示的平衡常數(shù))與溫度的關(guān)系如圖甲所示

①反應(yīng)(Ⅱ)的H________(填“>”“<”0。

480K時,lnKP(Ⅰ)+lnKp(Ⅱ)+lnKp(Ⅲ)=________

③某溫度下,向某恒容密閉容器中充入0.1 molCO0.2molH2發(fā)生反應(yīng)(Ⅰ),達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為90%,若平衡時總壓強5MPa,則KP=________KP為以分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

3)若用COCO2混合氣體合成甲醇,起始時均控制 =2.60CO的平衡轉(zhuǎn)化率XCO)與溫度及壓強的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是_____(填字母)。

A p1<p2<p3

B 升高溫度,反應(yīng)速率和XCO)均減小

C 起始時若p2=7.2MPa,則H2的分壓為5.2MPa

D 其他條件不變,增大 ,XCO)增大

【答案】< H2+H3 < -8 12.96 CD

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)變化確定ΔS;根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的ΔH1;

(2)①根據(jù)溫度對K的影響分析反應(yīng)的熱效應(yīng);

②根據(jù)圖像中溫度為480K時各反應(yīng)的lnKp值進行計算即可;

③根據(jù)平衡三段式,結(jié)合Kp的表達(dá)式進行計算;

(3)A.結(jié)合壓強對平衡移動的影響分析;

B.結(jié)合溫度對反應(yīng)速率和平衡移動的影響分析;

C.根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比進行計算;

D.根據(jù)濃度對平衡移動的影響分析。

(1)反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小,則ΔS<0;已知:Ⅱ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H2,Ⅲ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H3,根據(jù)蓋斯定律,由Ⅱ+Ⅲ可得CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),則反應(yīng)Ⅰ是反應(yīng)熱ΔH1= H2+H3

(2)①由圖可知,當(dāng)溫度升高時,lnKp減小,則Kp減小,說明升高溫度,平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此ΔH<0;

②由于反應(yīng)Ⅰ可以通過反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ相加得到,所以Kp()= Kp() Kp(),所以lnKp()= Kp() +Kp()=-4,由圖可知,當(dāng)溫度為480K時,lnKp()=-4,所以lnKp()+lnKp()+lnKp()=-4-4=-8;

③平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為90%,則參與反應(yīng)的n(CO)=0.1mol×90%=0.09mol,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,參與反應(yīng)的n(H2)=0.09mol×2=0.18mol,反應(yīng)生成的n(CH3OH)=0.09mol;則反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO)=0.1mol-0.09mol=0.01mol、n(H2)=0.2mol-0.18mol=0.02mol、n(CH3OH)=0.09mol;則平衡時CO產(chǎn)生的分壓,H2產(chǎn)生的分壓,CH3OH產(chǎn)生的分壓,因此該反應(yīng)用分壓表示的平衡常數(shù);

(3)A.由于合成甲醇的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),因此增大壓強,平衡正向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,因此相同溫度下, 轉(zhuǎn)化率越大,壓強越大,故p1>p2>p3,故A錯誤;

B.升高溫度,反應(yīng)速率加快,故B錯誤;

C.由于, 因此可令n(H2)=2.60mol、n(CO+CO2)=1.00mol,根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比,可得等式 , , 解得p(H2)=0.52MPa,故C正確;

D.其他條件不變時,增大 則相當(dāng)于增大c(H2),平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;

故答案為:CD。

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】常溫下,用0.1mol/L NaOH溶液滴定20mL 0.1mol/L CH3COOH溶液的滴定曲線如圖。下列說法錯誤的是:

A.點①所示溶液中:c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na+)c(H+)c(OH)

B.點②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COO)c(H+)=c(OH)

C.點①②③所示溶液中,均成立:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO)+c(OH)

D.點③表示整個滴定過程恰好達(dá)到滴定終點,在過程中溶液中始終不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學(xué)利用如圖所示實驗裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。已知有機物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

有機物

沸點

密度為g/cm3

相對分子

質(zhì)量

溶解性

苯甲醛

178.1

1.045

106

微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴

苯甲醇

205.7

1.045

108

微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴

二氯甲烷

39.8

1.33

難溶于水,易溶于有機溶劑

實驗步驟:

向容積為500mL的三頸燒瓶加入90.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液(稍過量),調(diào)節(jié)溶液的pH910后,加入3.1mL(3.24g)苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不斷攪拌。

充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機相合并。

向所得有機相中加入無水硫酸鎂,過濾,得到有機混合物。

蒸餾有機混合物,得到1.908g苯甲醛產(chǎn)品。

請回答下列問題:

1)儀器b的名稱為______,攪拌器的作用是______。

2)苯甲醇與NaClO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

3)步驟中,投料時,次氯酸鈉不能過量太多,原因是____;步驟中加入無水硫酸鎂,若省略該操作, 可能造成的后果是______。

4)步驟中,應(yīng)選用的實驗裝置是___(填序號)。

5)步驟中,蒸餾溫度應(yīng)控制在_______左右。

6)本實驗中,苯甲醛的產(chǎn)率為________(保留到小數(shù)點后一位)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)無處不在,下列說法不正確的是

A.硅既可制作光導(dǎo)纖維,也可制作電腦芯片

B.乙酸既可做調(diào)味劑,也可除水垢

C.氫氧化鋁既可做阻燃劑,也可治療胃酸過多

D.食鹽既可做融雪劑,也可做防腐劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)所得到的有機產(chǎn)物不是純凈物的是

A.甲烷與氯氣在光照條件下的取代反應(yīng)

B.乙烯與水在一定條件下的加成反應(yīng)

C.在空氣中加熱以銅作為催化劑的氧化反應(yīng)

D.苯與足量的氫氣在一定條件下的加成反應(yīng)

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【題目】人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開氮肥,幾乎所有的氮肥都以氨為原料,某化學(xué)興趣小組利用圖一裝置制備氨氣并探究相關(guān)性質(zhì)。

1)裝置A中,盛有濃氨水的儀器名稱為_____,燒瓶內(nèi)藥品可選用______。裝置B的作用是______

2)連接好裝置并檢驗裝置的氣密性后,裝入藥品,然后應(yīng)先_____(填I或Ⅱ)。

Ⅰ.打開旋塞逐滴向圓底燒瓶中加入氨水 Ⅱ.加熱裝置C

3)實驗中觀察到CCuO粉末變紅,D中無水硫酸銅變藍(lán),并收集到一種單質(zhì)氣體,則該反應(yīng)相關(guān)化學(xué)方程式為______,該反應(yīng)證明氨氣具有______性;氨跟氧氣的反應(yīng)也體現(xiàn)了這一性質(zhì),反應(yīng)方程式為______。

4)該實驗缺少尾氣吸收裝置,圖二中能用來吸收尾氣的裝置是_____(填裝置序號)。

5)實驗室還可用圖三所示裝置制備氨氣,化學(xué)反應(yīng)方程式為_____;用圓底燒瓶收集干燥的氨氣,用圖四裝置進行噴泉實驗,擠壓膠頭滴管時,可以得到紅色噴泉,原因(用方程式表示)是______

6)尿素CO(NH2)2是一種常用化肥,緩慢與水發(fā)生非氧化還原反應(yīng)釋放出氨氣,則尿素中C的化合價為價_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(

選項

實驗操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

稀硝酸溶液中加入過量鐵粉充分反應(yīng)后,滴加KSCN溶液

溶液變?yōu)檠t色

稀硝酸具有氧化性,能將Fe氧化成Fe3+

B

AgNO3溶液中滴加過量氨水

溶液澄清

Ag+NH3·H2O能大量共存

C

向某溶液中滴加稀NaOH溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口

試紙變藍(lán)

該溶液中存在NH4+

D

向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量的BaCl2固體

溶液紅色變淺

證明Na2CO3溶液中存在水解平衡

A. AB. BC. CD. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】分析下圖所示的四個原電池裝置,其中結(jié)論正確的是(  )

A.①②中Mg作負(fù)極,③④中Fe作負(fù)極

B.②中Mg作正極,電極反應(yīng)式為6H2O6e=6OH3H2

C.③中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2

D.④中Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H2e=H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1molA1molB,發(fā)生反應(yīng)A(g)+B(g) C(g),經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表,下列說法正確的是( 

t/s

0

5

15

25

35

n(A)/mol

1.0

0.85

0.81

0.80

0.80

A.反應(yīng)在前5s的平均速率V(A)=0.03mol/(L·s)

B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(A)=0.41mol·L-1,則反應(yīng)的H>0

C.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molC,達(dá)到平衡時,C的分解率大于80%

D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.2molA.0.2molB1.0molC,反應(yīng)達(dá)到平衡前反應(yīng)速率V(正)<V(逆)

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