分析 (1)依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0;
(2)①圖象分析相同溫度下,兩種反應(yīng)物,增大一種物質(zhì)的量會提高另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率;
②結(jié)合三行式進(jìn)行計(jì)算,化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)K各個(gè)生成物平衡濃度系數(shù)次方的乘積和各個(gè)反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方乘積的比值,據(jù)此計(jì)算;
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),各組分的濃度不隨著時(shí)間的變化而變化,正逆反應(yīng)速率相等,根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征結(jié)合變量不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài)來回答;
(4)計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量,假設(shè)生成二氧化碳,根據(jù)n(NaOH)與n(CO2)比例關(guān)系判斷反應(yīng)產(chǎn)物,進(jìn)而計(jì)算溶液中電解質(zhì)物質(zhì)的量,結(jié)合鹽類水解與電離等判斷;
解答 解:(1)反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H2
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Ⅱ可以是Ⅰ-Ⅲ得到,所以反應(yīng)Ⅱ的焓變△H2=(-49.58kJ•mol-1)-(-90.77kJ•mol-1)=+41.19 kJ•mol-1;根據(jù)反應(yīng)自發(fā)行的判據(jù):△H-T△S<0,反應(yīng)Ⅲ是熵減的放熱的反應(yīng),所以要自發(fā)進(jìn)行需要在較低溫下進(jìn)行,
故答案為:+41.19 kJ•mol-1;較低溫;
(2)①A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol,B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,二者比較B相當(dāng)于增大二氧化碳的量,轉(zhuǎn)化率小于A,所以曲線 I代表A的投料,
故答案為:A.
②在溫度為500K的條件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,該反應(yīng)10min時(shí)達(dá)到平衡,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率是60%,
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
初始濃度:0.5 1 0 0
變化濃度:0.3 0.9 0.3 0.3
平衡濃度:0.2 0.1 0.3 0.3
該溫度下,反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=$\frac{0.3×0.3}{0.2×0.{1}^{3}}$=450,
500K時(shí),若在此容器中開始充入0.3molH2和0.9mol CO2、0.6molCH3OH、xmolH2O,濃度分別為0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,$\frac{x}{3}$mol/L
若使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行,濃度商Qc=$\frac{0.2×\frac{x}{3}}{0.3×0.{1}^{3}}$<K=450
x=2.025
則x應(yīng)滿足的條件是0<x<2.025
故答案為:450,0<x<2.025;
(3)在恒溫恒壓密閉容器中,充入一定量的H2和CO2(假定僅發(fā)生反應(yīng)I),CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58KJ/mol,反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),
A.?dāng)嗔?molH-H鍵,同時(shí)有3molH-O鍵形成,只能說明反應(yīng)正向進(jìn)行,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,此時(shí)的狀態(tài)不一定平衡,故A錯(cuò)誤;
B.容器中的反應(yīng)是在恒壓下進(jìn)行的,當(dāng)容器中氣體的壓強(qiáng)不變時(shí),不一定是平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量等于質(zhì)量和物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量守恒,但是物質(zhì)的量始終變化,所以當(dāng)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài),故C正確;
D.容器中氣體質(zhì)量不變,反應(yīng)正向進(jìn)行是氣體體積減小的反應(yīng),密度保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;
故選CD.
故答案為:CD;
(4)參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為448mL,物質(zhì)的量為 $\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol,假設(shè)生成二氧化碳,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知,生成二氧化碳為 $\frac{0.02mol×4}{8}$=0.01mol,n(NaOH)=0.1L×0.15mol•L-1=0.015mol,n(NaOH):n(CO2)=0.015mol:0.01mol=3:2,實(shí)質(zhì)上發(fā)生反應(yīng)2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,所以所得溶液中溶質(zhì)的成分及物質(zhì)的量之比為n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:1;溶液中碳酸根水解,碳酸氫根的水解大于電離,溶液呈堿性,故c(OH-)>c(H+),碳酸根的水解程度大于碳酸氫根,故c(HCO3-)>c(CO32-),鈉離子濃度最大,水解程度不大,碳酸根濃度原大于氫氧根離子,故c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+),
故答案為:Na2CO3和NaHCO3,1:1; c(Na)>c(HCO3-)>c(CO32--)>c(OH-)>c(H+);
點(diǎn)評 本題考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、電離常數(shù)及離子濃度大小的比較等知識,綜合性很強(qiáng),難度中等.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD> | 實(shí)驗(yàn)方案 |
A | 證明氧化性:H2O2比Fe3+強(qiáng) | 用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液變黃色 |
B | 鑒別溴蒸氣和NO2 | 分別通入硝酸銀溶液中,產(chǎn)生淡黃色沉淀的是溴蒸汽 |
C | 證明鹽類水解是吸熱反應(yīng) | 在醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液,加熱后紅色加深 |
D | 證明難溶物存在沉淀溶解平衡 | 往黃色固體難溶物PbI2加水中振蕩,靜置取上層清液加入 NaI固體產(chǎn)生黃色沉淀 |
A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 熵減的吸熱反應(yīng)可能是自發(fā)反應(yīng) | |
B. | 需要加熱的化學(xué)反應(yīng),生成物的總能量一定高于反應(yīng)物的總能量 | |
C. | 使用催化劑既不會改變反應(yīng)的限度又不會改變反應(yīng)的焓變 | |
D. | 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1;2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2,則△H1>△H2 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 比較非金屬性強(qiáng)弱:Si弱于C,C弱于S | |
B. | 用四氯化碳提取碘水中的碘單質(zhì) | |
C. | 觀察燒堿的焰色反應(yīng) | |
D. | 比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 1molN2所含有的原子數(shù)為NA | |
B. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中含有的水分子數(shù)為NA | |
C. | Na2O2和CO2的反應(yīng)中,每有1molNa2O2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA | |
D. | 16 gO2分子和16 gO3分子所含的氧原子數(shù)目相等 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com