【題目】水污染的防治、環(huán)境污染的治理是化學(xué)工作者研究的重要課題,也是踐行綠水青山就是金山銀山的重要舉措。在適當(dāng)?shù)臈l件下,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醚:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH ,既可降低CO2造成的溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響,還可得到重要的有機(jī)產(chǎn)物。

(1)在容積為2 L密閉容器中合成甲醇;其他條件不變的情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,如圖所示

①該反應(yīng)的ΔH________0;ΔS______0(、”)

②下列措施可增加甲醚產(chǎn)率的是_____________

A.升高溫度 B.將CH3OCH3(g)從體系中分離

C.使用合適的催化劑 D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大

③溫度為T1時(shí),從反應(yīng)開始到平衡,生成甲醚的平均速率為___________________

(2)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入x mol CO2y mol H2合成甲醚

①下圖1中能表示該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系曲線為______(ab”)

②若x=2、y=3,測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)不同溫度下H2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示,則在該時(shí)間段內(nèi),恰好達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)的壓強(qiáng)之比為___________。

【答案】 B mol·L1·min1 a 1725

【解析】

(1)根據(jù)反應(yīng)圖像可知,tB<tA,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間越短,反應(yīng)速率越快,對(duì)應(yīng)溫度越高,則T2>T1,由T1到T2,升高溫度,甲醚的物質(zhì)的量減少,平衡逆向移動(dòng),則ΔH<0;根據(jù)反應(yīng)中氣體的分子變化可知,ΔS0;

A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),甲醚的產(chǎn)率降低,A錯(cuò)誤;

B.將CH3OCH3(g)從體系中分離,體系中甲醚的濃度減小,平衡正向移動(dòng),產(chǎn)率增大,B正確;

C.使用合適的催化劑,對(duì)化學(xué)平衡無影響,產(chǎn)率不變,C錯(cuò)誤;

D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,容積為恒容密閉容器,各反應(yīng)量不變,平衡不移動(dòng),產(chǎn)率不變,D錯(cuò)誤;

③v=/

(2) ①氫氣與二氧化碳合成甲醚的焓變小于0,升高溫度平衡逆向移動(dòng),則化學(xué)平衡常數(shù)減;

②沖入反應(yīng)物時(shí)升高溫度,反應(yīng)正向進(jìn)行,當(dāng)溫度變?yōu)門2時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài),則氫氣的轉(zhuǎn)化率為80%,即反應(yīng)2.4mol;容器內(nèi)的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)的壓強(qiáng)之比等于平衡時(shí)氣體與開始時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比;

(1)根據(jù)反應(yīng)圖像可知,tB<tA,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間越短,反應(yīng)速率越快,對(duì)應(yīng)溫度越高,則T2>T1,由T1到T2,升高溫度,甲醚的物質(zhì)的量減少,平衡逆向移動(dòng),則ΔH<0;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,故ΔS0;

A.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),甲醚的產(chǎn)率降低,A錯(cuò)誤;

B.將CH3OCH3(g)從體系中分離,體系中甲醚的濃度減小,平衡正向移動(dòng),產(chǎn)率增大,B正確;

C.使用合適的催化劑,對(duì)化學(xué)平衡無影響,產(chǎn)率不變,C錯(cuò)誤;

D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,容積為恒容密閉容器,各反應(yīng)量不變,平衡不移動(dòng),產(chǎn)率不變,D錯(cuò)誤;

答案為B

③根據(jù)圖像可知,甲醚的物質(zhì)的量為nAmol,反應(yīng)時(shí)間為tA,容積為2L,v=nA/(2tA)mol/(Lmin);

(2) ①氫氣與二氧化碳合成甲醚的焓變小于0,升高溫度平衡逆向移動(dòng),則化學(xué)平衡常數(shù)減小,圖像中的曲線a符合;

②沖入反應(yīng)物時(shí)升高溫度,反應(yīng)正向進(jìn)行,當(dāng)溫度變?yōu)門2時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài),則氫氣的轉(zhuǎn)化率為80%,即反應(yīng)2.4mol;

容器內(nèi)的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時(shí)的壓強(qiáng)之比等于平衡時(shí)氣體與開始時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比=3.4:5=17:25;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】以物質(zhì)a為原料,制備物質(zhì)d(金剛烷)的合成路線如圖所示:

下列關(guān)于以上有機(jī)物的說法錯(cuò)誤的是(

A.物質(zhì)a最多有10個(gè)原子共平面

B.物質(zhì)d的一氯代物有兩種

C.物質(zhì)c與物質(zhì)d互為同分異構(gòu)體

D.物質(zhì)b能發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)

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【題目】如圖所示,兩電極一為碳棒,一為鐵片,若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),且a極上有大量氣泡生成,則以下敘述正確的是

A. a為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸

B. b為負(fù)極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液

C. a為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸

D. b為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸銅

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【題目】利用圖中所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能得出相應(yīng)現(xiàn)象的是(

選項(xiàng)

溶液①

固體②

溶液③

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A

濃氨水

堿石灰

酚酞試液

酚酞試液變紅

B

濃鹽酸

溶液

產(chǎn)生淡黃色沉淀

C

濃硝酸

試管上方產(chǎn)生紅棕色氣體

D

稀硫酸

溶液

產(chǎn)生白色沉淀

A.AB.BC.CD.D

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【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A. 水合銅離子的球棍模型,1個(gè)水合銅離子有2個(gè)配位鍵

B. 冰晶胞示意圖,類似金剛石晶胞,冰晶胞內(nèi)水分子間以共價(jià)鍵結(jié)合

C. H原子的電子云圖,由圖可見H原子核外靠近核運(yùn)動(dòng)的電子多

D. K與氧形成的某化合物晶胞,其中黑球?yàn)?/span>K,由圖可知該晶體化學(xué)式為KO2

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【題目】XY、ZQ、R是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。已知:氣體YX3能使?jié)櫇竦淖仙镌嚰堊兯{(lán),ZX在同一主族,Q原子的最外層電子數(shù)是其周期序數(shù)的2倍。回答下列問題:

1原子的結(jié)構(gòu)示意圖為 _____,YX3的化學(xué)式為 _____。

2Q、R原子的半徑從大到小的順序是 ___________用原子符號(hào)表示。

3分別與X、Z形成的化合物分別是__________(填化學(xué)式),___________(填電子式)。QZ形成的化合物類型是_________(填離子化合物或共價(jià)化合物)。

4)能證明R的非金屬性比Q強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是______填字母序號(hào)。

A HR的水溶液酸性比H2Q的水溶液酸性強(qiáng) B R2H2化合比QH2化合容易。

C R的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性比Q的強(qiáng) D HR的穩(wěn)定性比H2Q強(qiáng)

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【題目】鎂元素在自然界廣泛分布,是人體的必需元素之一;卮鹣铝袉栴}

(1)下列Mg原子的核外電子排布式中,能量最高的是_______,能量最低的是________(填序號(hào))

a1s22s22p43s13px13py13pz1 b1s22s22p33s23px13py13pz1

c1s22s22p63s13px1 d1s22s22p63s2

(2)Mg元素的第一電離能高于Al元素,其原因是_________________________

(3)MgO是一種耐火材料,熔點(diǎn)2852℃,其熔融物中有Mg2O,這兩個(gè)離子半徑大小關(guān)系是_________;MgO的熔點(diǎn)高于MgCl2的原因是__________________。

(4)葉綠素a是自然界中常見的含鎂化合物,從葉綠素a的結(jié)構(gòu)看,其中的碳原子既有sp2雜化,又有sp3雜化,以sp2雜化的碳原子有________個(gè),葉綠素a結(jié)構(gòu)中存在_______(填標(biāo)號(hào))。

a.配位鍵 bπ c.非極性鍵 d.氫鍵 e.極性鍵

(5)尖晶石是鎂鋁氧化物組成的礦物,有些尖晶石透明且顏色漂亮,可作寶石。如圖為尖晶石的一種晶胞,晶胞中有A型和B型兩種結(jié)構(gòu)單元。則該尖晶石的化學(xué)式為____________。

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【題目】25 ℃和101 kPa,乙烷、乙炔和丙烯組成的混合烴32 mL與過量氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng),氣體總體積縮小了72 mL,原混合烴中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為(  )

A. 15%B. 25%C. 45%D. 75%

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【題目】綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)已走進(jìn)課堂,下列做法符合綠色化學(xué)的是( )

①實(shí)驗(yàn)室收集氨氣采用圖甲所示裝置

②實(shí)驗(yàn)室中做氯氣與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)采用圖乙所示裝置

③實(shí)驗(yàn)室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實(shí)驗(yàn)

④實(shí)驗(yàn)室中采用圖丙所示裝置進(jìn)行銅與稀硝酸的反應(yīng)

A.②③④B.①②③C.①②④D.①③④

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