(Ⅰ)甲醇是一種新型的汽車動力燃料,工業(yè)上可通過CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
 
請回答下列問題:
(1)已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,該反應(yīng)的△H=               ;
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng),在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計)后在250°C開始反應(yīng),并用壓力計監(jiān)測容器內(nèi)壓強的變化如下:
反應(yīng)時間/min
0
5
10
15
20
25
壓強/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
 
則從反應(yīng)開始到20min時,以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ,該溫度下平衡常數(shù)K=     ,若升高溫度則K值      (填“增大”、“減小”或“不變”);
(3)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是       ;
A.2v(H2)=v(CH3OH)
B.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C.容器中氣體的壓強保持不變
D.單位時間內(nèi)生成nmolCO的同時生成2nmolH2
(Ⅱ)回答下列問題:
(1)體積均為100ml pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃時,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測得pH=6,則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=____________mol·L-1(填精確值)。
Ⅰ(1)-116 KJ/mol    (2)0.0125mol/(L·min);   4; 減小。  (3)B C 
Ⅱ(1)>  (2)9.9×10-7;

試題分析:Ⅰ(1)△H=(1072+2×436-3×413-358-463)KJ/mol ="-116" KJ/mol。(2)在恒溫、恒壓下,P1:P2=n1:n2.12.6:8.4=3:X解得X=2. CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g) 在反應(yīng)開始時n(CO)=" 1mol;" n(H2) =2mol;n(CH3OH)=0mol.假設(shè)反應(yīng)消耗CO的物質(zhì)的量為a,則20min時n(CO)="(1-a)mol;" n(H2)=" (2-2a)mol;" n(CH3OH)=amol. (1-a)+(2-2a)+a=2.解得a=0.5mol.所以V(CO)=△C/△t=0.5mol÷2L÷20min= 0.0125mol/(L·min) . 該溫度下平衡常數(shù)K=C(CH3OH)÷{C(CO)·C(H2)}= (0.5÷2)÷{(0.5÷2)×(1÷2)2}=4. 由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向即逆反應(yīng)方向移動。所以化學(xué)平衡常數(shù)減小。(3)A.若反應(yīng)達到平衡,則v(H2)v(CH3OH)=2:1;而A選項的則為v(H2)v(CH3OH) ="1:2" 。不相等。未達到平衡。B. 該反應(yīng)是個反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),若達到平衡,則氣體的物質(zhì)的量不變。平均摩爾質(zhì)量也不變。正確。C.該反應(yīng)是個反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng),若達到平衡,則氣體的物質(zhì)的量不變。由于容器的容積不變,所以容器中氣體的壓強保持不變 。正確。D.無論反應(yīng)是否達到平衡,在任何時刻,每生成nmolCO的必同時生成2nmolH2。錯誤。故正確選項為B、C。Ⅱ(1)當(dāng)溶液稀釋時溶液的酸性越強,PH變化就越大。故Ka(HX) >Ka(CH3COOH)。(2)由于溶液呈電中性,所以C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CH3COO-).25℃時,Kw=10-14,CH3COOH與CH3COONa的混合溶液的pH=6,C(H+)=10-6,則C(OH-)="Kw/" C(H+)=10-14÷10-6=10-8。則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)= C(H+)- C(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7(mol/L).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol1
H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol1
O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol1
請寫出液氫和液氧反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:__________________________
電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________________________________。
(2)如圖表示373 K時,反應(yīng)A(g)2B(g)在前110 s內(nèi)的反應(yīng)進程。

①此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=________。
②373 K時反應(yīng)進行到70 s時,改變的條件可能是________,反應(yīng)進行到90 s時,改變的條件可能是________。
A.加入催化劑B.?dāng)U大容器體積C.升高溫度D.增大A的濃度
③請在圖中畫出反應(yīng)物A在0~70 s時的濃度變化曲線。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知在1×105 Pa、298 K條件下,2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ熱量,下列熱化學(xué)方程式正確的是
A.H2O(g)=H2(g)+O2(g)ΔH=242 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-484 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=242 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=484 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N2和8molH2并發(fā)生反應(yīng)。10min達平衡,測得氨氣的濃度為0.4 mol·L-1,此時氮氣的轉(zhuǎn)化率為________。若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,提出合理的建議______________(寫出一條即可)。
(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成lmol CO2(g)和1 mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。

(3)在容積恒定的密閉容器中,進行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=_____________;
②試判斷K1__________K2(填寫“>”“=”或“<”);
③NH3(g)燃燒的方程式為:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l)   △H=-483.6 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)   △H=+67.8 kJ/mol
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.0 kJ/mol
請計算NH3(g)的燃燒熱________kJ/mol。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

根據(jù)以下三個熱化學(xué)反應(yīng)方程式:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) H= -Q1 kJ/mol;
2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) H= -Q2kJ/mol;
2H2S(g)+O2(g) =2S(s)+2H2O(g) H= -Q3kJ/mol。
判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是
A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:
6Ag(s)+O3(g)= 3Ag2O(s);        △H=-236kJ·mol-1,
已知:2Ag2O(s)= 4Ag(s)+O2(g);        △H=" +62" kJ·mol-1
則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為________________________________________________。
(2)臭氧在水中易分解,臭氧的濃度減少一半所需的時間如下表所示。

由上表可知pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是__________(填微粒符號)。
(3)電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢,在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景?茖W(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。
臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,其電極反應(yīng)式為_______________________;陰極附近的氧氣則生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為_______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

100℃時,在1L恒溫恒容的密閉容器中,通入0.1 mol N2O4,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g) 2NO2(g);△H=" +57.0" kJ·mol-1,NO2和N2O4的濃度如圖甲所示。NO2和N2O4的消耗速率與其濃度的關(guān)系如乙圖所示,

(1)在0~60s內(nèi),以N2O4表示的平均反應(yīng)速率為                    mol·L-1·s-1。
(2)根據(jù)甲圖中有關(guān)數(shù)據(jù),計算100℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=              =0.36mol.L-1.S-1
若其他條件不變,升高溫度至120℃,達到新平衡的常數(shù)是k2,則k1       k2(填“>”、“<”或“=”)。(3)反應(yīng)進行到100s時,若有一項條件發(fā)生變化,變化的條件可能是                   。
A.降低溫度  B.通入氦氣使其壓強增大   C.又往容器中充入N2O4  D.增加容器體積
(4)乙圖中, 交點A表示該反應(yīng)的所處的狀態(tài)為             
A.平衡狀態(tài)     B.朝正反應(yīng)方向移動     C.朝逆反應(yīng)方向移動     D.無法判斷
(5)已知N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)         △H=" +67.2" kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)  △H=" -534.7" kJ·mol-1
N2O4(g) 2NO2(g)          △H=" +57.0" kJ·mol-1
則2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)      △H=           kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

I.已知:反應(yīng)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
4HCl(g)+O2(g)  2Cl2(g)+2H2O(g)     ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
請回答:
(1)H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                     
(2)斷開1 mol H—O 鍵所需能量約為                kJ
II.試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:,它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為:         
(2)已知在400℃時,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K=0.5,則400℃時,在0.5L的反應(yīng)容器中進行合成氨反應(yīng),一段時間后,測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol,則此時反應(yīng)v(N2)          v(N2)(填:>、<、=、不能確定)(1分)
欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快,同時使平衡時NH3的體積百分?jǐn)?shù)增加,可采取的正確措施是       (填序號)(1分)
A.縮小體積增大壓強    B.升高溫度   C.加催化劑   D.使氨氣液化移走
(3)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):A(g) + 3B(g)  2C(g) + D(s) ΔH,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表:
t/K
300
400
500

K/(mol·L—1)2
4×106
8×107
K1

 
請完成下列問題:
①判斷該反應(yīng)的ΔH        0(填“>”或“<”) (1分)
②在一定條件下,能判斷該反應(yīng)一定達化學(xué)平衡狀態(tài)的是         (填序號)
A.3v(B)=2v(C)      B.A和B的轉(zhuǎn)化率相等
C.容器內(nèi)壓強保持不變    D.混合氣體的密度保持不變
(4)以天然氣(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))為原料的燃料電池示意圖如圖所示。

①放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為                             
②假設(shè)裝置中盛裝100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放電時參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8 960 mL。放電完畢后,電解質(zhì)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為                                  

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

由于催化劑可以為化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟效益,催化劑研究和尋找一直是受到重視的高科技領(lǐng)域。
(1)V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。下圖為硫酸生產(chǎn)過程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1反應(yīng)過程的能量變化示意圖。

①V2O5的使用會使圖中B點         (填“升高”、“降低”)。
②一定條件下,SO2與空氣反應(yīng)tmin后,SO2和SO3物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L和b mol/L,則SO2起始物質(zhì)的量濃度為     mol/L;生成SO3的化學(xué)反應(yīng)速率為        mol/(L·min)。
(2)下圖是一種以銅、稀硫酸為原料生產(chǎn)藍礬的生產(chǎn)流程示意圖。

①生成CuSO4的總反應(yīng)為2Cu+O2+2H2SO4=2 CuSO4+2H2O,少量起催化作用,使反應(yīng)按以下兩步完成:
第一步:Cu+2Fe3=2Fe2+Cu2
第二步:                                   。(用離子方程式表示)
②調(diào)節(jié)溶液pH為3~4的目的是                                ,調(diào)節(jié)時加入的試劑可以為        。(選填序號)
a.NaOH溶液     b.CuO粉末     c.Cu2(OH)2CO3      d.氨水
(3)納米TiO2是優(yōu)良的光敏催化劑。工業(yè)上用鈦鐵礦制得粗TiO2;再轉(zhuǎn)化為TiCl4(l);由TiCl4(l)制取納米TiO2的方法之一是將TiCl4氣體導(dǎo)入氫氧火焰中(700~1000℃)進行水解。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)  ΔH=-221 kJ·mol-1
①寫出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO的熱化學(xué)方程式:                            。
②寫出上述TiCl4(l)制取納米TiO2的化學(xué)方程式:                                         

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