【題目】過(guò)度排放CO2會(huì)造成“溫室效應(yīng)”,為了減少煤燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染,煤的氣化是高效、清潔利用煤炭的重要途徑.煤綜合利用的一種途徑如圖所示.
(1)已知C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJmol﹣1 , C(s)+2H2O(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJmol﹣1 . 則一氧化碳與水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是 .
(2)用如圖原電池裝置可以完成過(guò)程⑤的轉(zhuǎn)化,該裝置b電極的電極反應(yīng)式是 .
(3)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則: ①p1p2(填“>”、“<”或“=”).
②在其他條件不變的情況下,向容器中再增加a mol CO與2a mol H2 , 達(dá)到新平衡時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變”).
③在p1下,100℃時(shí),CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)為(用含a、V的代數(shù)式表示).
(4)右上圖表示CO2與H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的過(guò)程中能量(單位為kJmol﹣1)的變化: 關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是(填編號(hào)).
A.△H>0,△S>0
B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0
D.△H<0,△S>0
(5)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2 , 一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示: ①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)= .
②下列措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是(填編號(hào)).
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)及時(shí)液化移出
C.選擇高效催化劑
D.再充入1mol CO2和3mol H2 .
【答案】
(1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJ?mol﹣1
(2)O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
(3)<;增大;
(4)C
(5)0.075mol?L﹣1?min﹣1;BD
【解析】解:(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJmol﹣1①
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJmol﹣1②
由蓋斯定律②﹣①得:
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJmol﹣1
所以答案是:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJmol﹣1;(2)燃料電池中燃料在原電池負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極是氧氣得到電子在酸性環(huán)境中生成水,即正極電極反應(yīng):O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣;
所以答案是:O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣;(3)①溫度相同時(shí),作垂直x軸的輔助線,發(fā)現(xiàn)壓強(qiáng)為P2的CO的轉(zhuǎn)化率高,該反應(yīng)正反應(yīng)為體積減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大平衡向體積減小的方向移動(dòng),即向正反應(yīng)應(yīng)移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,所以P1<P2,所以答案是:<;②在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入a mol CO(g)、2a mol H2(g),等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大一倍壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大;
所以答案是:增大;③在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,容積為V L的密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇.即
CO(g)+ | 2H2(g)═ | CH3OH(g) | |
起始濃度 | 0 | ||
轉(zhuǎn)化濃度 | |||
平衡濃度 |
則K= = ;
所以答案是:K= ;(4)依據(jù)反應(yīng)和圖象分析判斷:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),氣體的物質(zhì)的量減少,反應(yīng)是熵減少的反應(yīng)△S<0;反應(yīng)物能量高于生成物的能量,判斷反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0,
所以答案是:C;(5)二氧化碳是反應(yīng)物隨反應(yīng)進(jìn)行濃度減小,甲醇是生成物,隨反應(yīng)進(jìn)行濃度增大;10nim內(nèi)達(dá)到平衡,生成甲醇濃度為0.75mol/L,二氧化碳濃度變化了0.75mol/L,則:①二氧化碳的反應(yīng)速率V(CO2)= =0.075mol/Lmin;
所以答案是:0.075 molL﹣1min﹣1②措施中能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是:
A、反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行;故A錯(cuò)誤;
B、將CH3OH(g)及時(shí)液化抽出,減小生成物的量,平衡正向進(jìn)行,故B正確;
C、選擇高效催化劑只能改變速率,不改變化學(xué)平衡,故C錯(cuò)誤;
D、再充入l molCO2和4molH2,增大壓強(qiáng)平衡正向進(jìn)行,故D正確;
故選:BD;
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識(shí),掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】幾位同學(xué)分組對(duì)四種無(wú)色溶液分別進(jìn)行離子檢驗(yàn),給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。你認(rèn)為其中明顯錯(cuò)誤的是
A.K+、Ca2+、Cl-、NO3-B.Cu2+、NO3-、OH-、HCO3-
C.Na+、OH-、Cl-、CO32-D.Mg2+、K+、SO42-、Na+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)△H<0達(dá)到平衡后,據(jù)下列圖象判斷:
達(dá)到新的平衡對(duì)應(yīng)的圖象 | 平衡移動(dòng)方向 | |
(i)使用催化劑 | ||
(ii)升溫 | ||
(iii)降壓 | ||
(iv)增加A的量 | ||
(v)減少C的量 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】媒化學(xué)小組設(shè)計(jì)了細(xì)下的實(shí)驗(yàn)裝置制取Cl2和SO2,并研究它們的漂白性。請(qǐng)問(wèn)答:
(1)若用裝置A 制取Cl2,可選擇二氧化錳固體和濃鹽酸,反應(yīng)的離子方程式為_______。若用裝置B制取SO2,可選擇亞硫酸鈉固體和濃硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(2)反應(yīng)開(kāi)始一段時(shí)間后,觀察到C、D兩個(gè)試管中的品紅溶液_______(填寫序號(hào))。
①都褪色 ②都不褪色 ③C褪色,D不褪色 ④C不褪色,D褪色
停止通氣后,取下C、D,再分別給C、D 兩個(gè)試管加熱,兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為C:______,D:_______。
(3)燒杯E中可盛裝_______(填化學(xué)式)溶液,其作用是____________。
(4)某同學(xué)將制得的SO2和Cl2等體積混合后通入到品紅溶液中,觀察到的現(xiàn)象是________,用離子方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知蛋白質(zhì)含有C、H、O、N等元素。下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 含氮無(wú)機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化
B. 碳、氫、氧三種元素也可能參與了氮循環(huán)
C. 銨鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽,發(fā)生了還原反應(yīng)
D. 目前人工固氮的反應(yīng)為N2+3H22NH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的是( )
A.用乙醇和濃硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
B.用食醋和澄清石灰水驗(yàn)證蛋殼中含碳酸鹽
C.直接往淀粉水解液中滴入銀氨溶液可產(chǎn)生銀鏡
D.用分液漏斗分離溴和苯
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)后滴加酚酞,酚酞先變紅后褪色。某小組欲探究其原因,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):①取反應(yīng)后溶液加入二氧化錳后迅速產(chǎn)生大量氣體;實(shí)驗(yàn)②、③中紅色均不褪去。下列分析錯(cuò)誤的是
A. 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為O2
B. 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)需要MnO2作催化劑
C. 實(shí)驗(yàn)②、③證明使酚酞褪色的不是氫氧化鈉和氧氣
D. 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)可能生成了具有漂白性的H2O2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某無(wú)色溶液中含有的金屬陽(yáng)離子為Mg2+、Al3+,向該溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過(guò)量,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示。
(1)由此確定原溶液中一定還大量含有某陽(yáng)離子,它可能是________。
(2)若溶質(zhì)為MgCl2和Al2(SO4)3,則原溶液中鋁離子的物質(zhì)的量為______________。
(3)下列圖象中,橫坐標(biāo)表示加入試劑或通入氣體的物質(zhì)的量,縱坐標(biāo)表示產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量,用圖象的序號(hào)或文字回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.表示向AlCl3溶液中逐漸滴加NaOH溶液的是______;
Ⅱ.表示向NaAlO2溶液中逐漸滴加稀鹽酸的是________;
Ⅲ.表示向NaAlO2溶液中通入CO2的是________;
Ⅳ.③圖____________(填“能”或“不能”)代表向含NaOH的澄清石灰水中通入CO2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 所配制的Na2CO3,溶液的物質(zhì)的量濃度為1.0mol/L
B. 操作2是將溶解的Na2CO3,溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
C. 操作5中,定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,要繼續(xù)加水至液面與刻度線平齊
D. 操作4如果仰視,結(jié)果配得溶液濃度偏低
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