【題目】甲醇是重要的化工原料,又可稱為燃料。工業(yè)上利用合成氣(主要成分為CO、CO2H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-58 kJ/mol

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H=+41 kJ/mol

回答下列問題:

(1)已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:

化學(xué)鍵

H-H

C-O

C O

H-O

C-H

E/(kJ.mol-1

436

343

1076

465

x

x=_________。

(2)T℃時將6molCO28molH2充入2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中狀態(tài)Ⅰ(圖中實線)所示。圖中數(shù)據(jù)A(1,6)代表在1minH2的物質(zhì)的量是6mol。

T℃時狀態(tài)條件下,0~3min內(nèi)CH3OH的平均反應(yīng)速率v=_____________mol/(L·min),平衡常數(shù)K=____;

②其他條件不變時,僅改變某一條件后測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中狀態(tài)所示,則改變的條件可能是_______;

③其他條件不變,僅改變溫度時,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中狀態(tài)所示,則狀態(tài)對應(yīng)的溫度________(“>”“<”“=”)T℃;

④若狀態(tài)的平衡常數(shù)為K2,狀態(tài)的平衡常數(shù)為K3,則K2____(“>”“<”“=”)K3;

⑤一定溫度下,此反應(yīng)在恒容容器中進行,能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)依據(jù)的是_____。

a.容器中壓強不變 b.甲醇和水蒸氣的體積比保持不變

c.v正(H2)=3v逆(CH3OH) d.2C=O斷裂的同時有6H—H斷裂

【答案】 413 0.28 0.5 增大壓強 a c

【解析】試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)③+反應(yīng)①=反應(yīng),故△H=△H2-△H3=-58kJmol-1-(+41kJmol-1)=-99kJmol-1,反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,故

△H1=1076kJmol-1+2×436kJmol-1-(3×x+343+465)kJmol-1=-99kJmol-1,解得:x=413;

2有圖表可知,3minH2的物質(zhì)的量為3mol,則H2變化物質(zhì)的量為5molCH3OH的變化物質(zhì)的量為,0~3min內(nèi)CH3OH的平均反應(yīng)速率v==0.28mol/(L·min);8min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時H2的物質(zhì)的量為2mol,變化物質(zhì)的量為6mol,此時平衡狀態(tài)中CO2的物質(zhì)的量為4mol,CH3OH的物質(zhì)的量為2mol,H2O(g)的物質(zhì)的量為2mol,此時平衡常數(shù)K==0.5

狀態(tài)反應(yīng)速率增大,轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量多,因增大壓強平衡正向移動,故應(yīng)是增大壓強;

狀態(tài)反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少,應(yīng)是升高溫度,因該反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動,不利于氫氣的轉(zhuǎn)化,故狀態(tài)對應(yīng)的溫度>T℃;

狀態(tài)與狀態(tài)I相同溫度下發(fā)生的反應(yīng);狀態(tài)是升高溫度,溫度升高平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,則K2K3;

5a.因氣態(tài)反應(yīng)物與氣態(tài)生成物的系數(shù)和不等,則容器中壓強不變時,是平衡狀態(tài),故a正確;b.隨著反應(yīng)的進行,甲醇和水蒸汽的體積比可能始終保持不變,則不一定是平衡狀態(tài),故b錯誤;c.當(dāng)v(H2)=3vCH3OH) 時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故b正確;dC=O斷裂和H—H斷裂都說明反應(yīng)正向進行,不能說明是平衡狀態(tài),故d錯誤;答案為ac。

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】某同學(xué)為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程,設(shè)計了如圖所示實驗。

1)打開K,觀察到的現(xiàn)象為 ,

2)關(guān)閉K,觀察到的現(xiàn)象是 ,

此電池的負極的電極反應(yīng)式為 ,

總反應(yīng)式為 。

3)關(guān)閉K,溶液中陽離子向 (填ZnC)極運動,

外電路中,電子流動方向是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了研究化學(xué)反應(yīng)A+B===C+D的能量變化情況,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時,看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問題:

(1)該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

(2)A和B的總能量比C和D的總能量 ________(填“高”或“低”)。

(3)物質(zhì)中的化學(xué)能通過________轉(zhuǎn)化成________釋放出來。

(4)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。

(5)寫出一個符合題中條件的化學(xué)方程式:_____________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】神舟九號載人飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器首次完美交會對接,標(biāo)志著我國成功實現(xiàn)首次載人空間交會對接。長征系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,生成氮氣和二氧化碳氣體。

1寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________

2該反應(yīng)是________(放熱吸熱)反應(yīng),反應(yīng)物的總能量______(大于、小于等于)生成物的總能量,斷開化學(xué)鍵________的總能量小于形成化學(xué)鍵________的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中國環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,顆粒物(PM2.5等)為霧霾過程中影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物,其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此,對PM2.5、SO2、NOx等進行研究具有重要意義。請回答下列問題:

.改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染,通?蓪⑺魵馔ㄟ^紅熱的碳得到水煤氣。

(1)煤氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為

(已知:H2S:Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15;H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)

(2)現(xiàn)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通人到體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH,得到兩組數(shù)據(jù)

實驗組

溫度

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡

所需時間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

該反應(yīng)的H 0(填“<”或“>”);若在7500C時,另做一組實驗,在2L的恒容密閉容器中加入lmol CO,3mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,則此時 (填“<”,“>”,“=”)。

(3)一定條件下,某密閉容器中已建立A(g)+B(g) C(g)+D(g)/span> H>0的化學(xué)平衡,其時間速率圖像如圖,下列選項中對于t1時刻采取的可能操作及其平衡移動情況判斷正確的是

A.減小壓強,同時升高溫度,平衡正向移動

B.增加A(g)濃度,同時降低溫度,平衡不移動

C.保持容器溫度壓強不變通入稀有氣體,平衡不移動

壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點之一是利用催化技術(shù)將NOx轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H1<0

CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) H2<0

(4)收集某汽車尾氣經(jīng)測量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù)),若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無害氣體,處理1×104L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30g,則尾氣中V (NO)︰V (NO2)= 。

(5)在不同條件下,NO的分解產(chǎn)物不同。在高壓下,NO(即X)在40下分解生成兩種化合物(即Y、Z),體系中各組分物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示。寫出Y和Z的化學(xué)式:

(6) 某研究性學(xué)習(xí)小組,為研究光化學(xué)煙霧消長規(guī)律,在一煙霧實驗箱中,測得煙霧的主要成分為RH(烴)、NO、NO2、O3、PAN(CH3COOONO2),各種物質(zhì)的相對濃度隨時間的消失,記錄于右圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù),下列推論,最不合理的是

A.NO的消失的速率比RH快

B.NO生成NO2

C.RH及NO2可以生成PAN及O3

D.O3生成PAN

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為,它可通過不同化學(xué)反應(yīng)分別制得BC、DE四種物質(zhì)。請回答下列問題:

1AE五種物質(zhì)中,互為同分異構(gòu)體的是 填代號。

2寫出由A生成D的化學(xué)方程式 。A生成E的反應(yīng)類型為 。

3已知HCHO分子中所有原子都在同一平面內(nèi),則在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物質(zhì)是 填序號

4C能形成高聚物,該高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為

5寫出一種區(qū)分DE的試劑 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】香豆素是用途廣泛的香料,合成香豆素的路線如下其他試劑、產(chǎn)物及反應(yīng)條件均省略

1Ⅰ的分子式為_____________;

2反應(yīng)的反應(yīng)類型是_____________,反應(yīng)④的反應(yīng)類型是_____________。

3寫出反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式____________ _________。

4香豆素在過量NaOH溶液中完全水解的化學(xué)方程式為_____________________。

5Ⅴ是Ⅳ的同分異構(gòu)體,Ⅴ的分子中含有苯環(huán)且無碳碳雙鍵,苯環(huán)上含有兩個鄰位取代基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為_______________任寫。

6一定條件下,與CH3CHO能發(fā)生類似反應(yīng)①、②的兩步反應(yīng),最終生成的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鈦、鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。

1鈦鐵合金是鈦系儲氫合金的代表,該合金具有放氫溫度低、價格適中等優(yōu)點。

①Ti的基態(tài)原子價電子排布式為________________

②Fe的基態(tài)原子共有________種不同能級的電子。

2制備CrO2Cl2的反應(yīng)為K2Cr2O73CCl4===2KCl2CrO2Cl23COCl2。

上述化學(xué)方程式中非金屬元素電負性由大到小的順序是__________(用元素符號表示)。

②COCl2分子中所有原子均滿足8電子構(gòu)型,COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為_____,中心原子的雜化方式為________

3NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)均與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同,其中Ni2Fe2的離子半徑分別為690pm780pm。則熔點:NiO________(“>”、“<””)FeO。

4NiLa的合金是目前使用廣泛的儲氫材料,具有大容量、高壽命、耐低溫等特點,在日本和中國已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。該合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

該晶體的化學(xué)式為________________。

已知該晶胞的摩爾質(zhì)量為M g·mol1,密度為d g·cm3。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的體積是________ cm3(用含Md、NA的代數(shù)式表示)。

該晶體的內(nèi)部具有空隙,且每個晶胞的空隙中儲存6個氫原子比較穩(wěn)定。已知:a511 pm,c397 pm;標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為8.98×105 g·cm3;儲氫能力=。若忽略吸氫前后晶胞的體積變化,則該儲氫材料的儲氫能力為_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某一有機物A可發(fā)生下列反應(yīng):

已知C能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生氣體,且C、E均不發(fā)生銀鏡反應(yīng),則A的可能結(jié)構(gòu)有

A.1種 B.2種 C.3種 D.4種

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