【題目】能源問(wèn)題是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大課題,甲醇是未來(lái)重要的綠色能源之一。
(1)利用工業(yè)廢氣 CO2 可制取甲醇。 下列兩個(gè)反應(yīng)的能量關(guān)系如圖:
則 CO2與 H2 反應(yīng)生成 CH3OH 的熱化學(xué)方程式為_______________________。
(2)CH4 和 H2O(g)通過(guò)下列轉(zhuǎn)化也可以制得 CH3OH;
I. CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0
II. CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0
將 1.0 mol CH4和 3.0 mol H2O(g)通入反應(yīng)室(容積為 100 L)中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng) I, CH4 的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:
①已知壓強(qiáng) p1, 溫度為 100 ℃時(shí)反應(yīng) I 達(dá)到平衡所需的時(shí)間為 5 min,則用 H2表示的平均反應(yīng)速率為______________;
②圖中的 p1_______p2(填“<”、 “>”或“=”),判斷的理由是________________________。
③若反應(yīng) II 在恒容密閉容器進(jìn)行,下列能判斷反應(yīng) II 達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填字母)。
a.CH3OH 的生成速率與消耗 CO 的速率相等
b.混合氣體的密度不變
c混合氣體的總物質(zhì)的量不變
d.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
④ 在某溫度下,將一定量的CO和 H2投入10 L 的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) II, 5 min 時(shí)達(dá)到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol·L ﹣1)變化如下表所示:
若 5 min 時(shí)只改變了某一條件,則所改變的條件是_____________; 10 min 時(shí)測(cè)得各物質(zhì)濃度如上表,此時(shí) v正_______v逆(填“<”、 “>”或“=”)。
【答案】 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=-50kJ/mol 0.003mol/(L·min) < 該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),溫度相同時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向左移動(dòng),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越小 cd 向容器中充入1molH2 >
【解析】(1)根據(jù)能量變化圖象,可寫(xiě)出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為①CO(g)+H2O(l)===CO2(g)+H2(g) △H1= -41KJ/mol,②CO(g)+2H2(g) === CH3OH(l) △H2=419KJ/mol-510KJ/mol= -91KJ/mol,由蓋斯定律②-①即得CO2(g)+3H2(g) === CH3OH(l)+H2O(l) △H=△H2-△H1= -50KJ/mol;
(2)①由圖象可知在壓強(qiáng)p1,溫度為100 ℃時(shí),反應(yīng)I 達(dá)到平衡CH4 的轉(zhuǎn)化率為50%,則生成H2的物質(zhì)的量為1.0 mol×50%×3=1.5mol,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為= =0.003 mol/(L·min);
②在同一溫度下,p1時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于p2時(shí)的,結(jié)合反應(yīng)I是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),所以減小壓強(qiáng),可使平衡正向移動(dòng),增大CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,因此可推知p1<p2;
③a、在反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行后的任何時(shí)間段內(nèi),CH3OH的生成速率與消耗CO的速率都是相等的,所以a錯(cuò)誤;b、由于容器體積不變,所以容器內(nèi)混合氣體的密度始終不變,故b錯(cuò)誤;c、由于反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量減小,所以當(dāng)混合氣體的總物質(zhì)的量不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故c正確;d、CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,故d正確。本題正確答案為cd。
④已知表中數(shù)據(jù),從5 min到10 min,CO的濃度減小了0.01mol/L,CH3OH的濃度增大了0.01mol/L,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),按照反應(yīng)系數(shù)之間的關(guān)系,反應(yīng)物H2的濃度應(yīng)減小0.02mol/L,即為0.10mol/L,可實(shí)際上H2的濃度為0.20mol/L,即增大了0.1mol/L,說(shuō)明5 min時(shí)改變的條件是向容器中充入了1mol的H2;由于增大了反應(yīng)物的濃度,使平衡正向移動(dòng),則v正>v逆。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】銅陽(yáng)極泥是有色金屬冶煉過(guò)程中重要的“二次資源”。其合理處理對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽(yáng)極泥中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下:
已知:分金液的主要成分為[AuCl4]-;分金渣的主要成分為AgCl和PbSO4;分銀液中主要成分為[Ag(SO3)2]3-,且存在[Ag(SO3)2]3-Ag++2SO32-。
(1)①“分銅”時(shí),單質(zhì)銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________;反應(yīng)過(guò)程中需控制適當(dāng)溫度,溫度不宜過(guò)高或過(guò)低的原因?yàn)?/span>_______。
②已知“分銅”時(shí) 各元素的浸出率如下表所示。
Cu | Au | Ag | |
浸出率/% | 85.7 | 0 | 4.5 |
“分銅”時(shí)加入足量的NaCl的主要作用為__________
(2)“分金”時(shí),單質(zhì)金發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(3)“沉銀”時(shí),需加入硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH=4。已知: ,其中X表示SO32-、HSO3-或H2SO3,δ(x)與PH的關(guān)系如圖所示。
①分析能夠析出AgCl的原因?yàn)?/span>_________
②調(diào)節(jié)溶液的PH不能過(guò)低,理由為__________
(4)“沉銀液”加堿調(diào)至pH=8.0,Na2SO3可再生并循環(huán)利用,其再生原理為____(用離子方程式表示)。
(5)已知離子濃度≤10-5mol/L時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全;Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16.
Ksp[Sb(OH)3])=10-41. 浸取“分銀渣”可得到含0.025mol/L Pb2+的溶液( 含少量Sb3+雜質(zhì))。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調(diào)節(jié)PH的范圍為________。 (忽略溶液體積變化)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將3.2gCu與足量的濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng)。
(1)把反應(yīng)后的溶液稀釋至500mL,取出50mL,向其中加入足量的溶液,得到沉淀2.33g,則稀釋后所得溶液中的物質(zhì)的量濃度為__________。
(2)把產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ?/span>100mL a的NaOH溶液中,若反應(yīng)物均無(wú)剩余,則a的取值范圍是____________。
(3)若濃硫酸中含溶質(zhì)b mol,投入足量的銅片并加熱,充分反應(yīng)后,被還原的硫酸的物質(zhì)的量n()_________0.5b mol(填“>”“<”或“=”);原因是_____________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)某元素M,其離子M2+,M2+原子核核內(nèi)有20個(gè)中子,核外有18個(gè)電子,則M的質(zhì)子數(shù)是__________,質(zhì)量數(shù)是_________
(2)根據(jù)下列敘述,寫(xiě)出微粒符號(hào)和結(jié)構(gòu)示意圖。
a.原子核外有2個(gè)電子層,核外有10個(gè)電子的原子________、______________;
b.質(zhì)量數(shù)為24,質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)的原子_________、__________________;
c.最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的4倍的二價(jià)陰離子_________、_________________。
(3)結(jié)構(gòu)示意圖為的陽(yáng)離子,其電子式符號(hào)可能為________、________、________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 向CH3CH2Br中滴入AgNO3溶液以檢驗(yàn)溴元素
B. 乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C. 向無(wú)水乙醇中加入濃H2SO4,加熱至170 ℃,產(chǎn)生的使酸性KMnO4溶液褪色的氣體只是乙烯
D. 遇FeCl3溶液可顯紫色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述中說(shuō)明某化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)的是 ( )
A.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變B.正、逆反應(yīng)速率改變
C.混合物中各組分的濃度改變D.混合體系中氣體密度發(fā)生變化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】席夫堿類(lèi)化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用。合成G的一種路線如下:
已知以下信息:
①
②1molB經(jīng)上述反應(yīng)可生成2molC,且C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
③D屬于單取代芳香烴,其相對(duì)分子質(zhì)量為106。
④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學(xué)環(huán)境的氫。
⑤
回答下列問(wèn)題:
(1)由A生成B的化學(xué)方程式為______________,反應(yīng)類(lèi)型為________。
(2)D的化學(xué)名稱(chēng)是________,由D生成E的化學(xué)方程式為:_______________。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________。
(4)F的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的有多種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜中有4組峰,且面積比為6:2:2:1的是____________。(寫(xiě)出其中的一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(5)由苯和化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺。
反應(yīng)條件1所選擇的試劑為_______;反應(yīng)條件2所選擇的試劑為________;I的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化中,需加入適當(dāng)?shù)倪原劑才能完成的是( )
A.KI→I2
B.FeCl2→FeCl3
C.CuO→Cu
D.CO2→Na2CO3
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