【題目】工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度 | ||
500℃ | 700℃ | 800℃ | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1 | 1.7 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
請回答下列問題:
(1)判斷反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)
(2)據(jù)據(jù)反應(yīng)①與反應(yīng)②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3 =________(用K1、K2表示)
(3)某溫度下反應(yīng)①式中各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:20c(CH3OH) = 3c(CO)·c2(H2),試判斷此時(shí)的溫度為________。
(4)500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.4 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1,則此時(shí)ν(正)________ν(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(5)一定條件下將H2(g)和CO2(g)以體積比3:1置于恒溫恒容的密閉容器發(fā)生反應(yīng)③,下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_____________
A.體系密度保持不變
B.H2和CO2的體積比保持不變
C.混合氣體的平均相對分子量不變時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
D.當(dāng)破壞CO2中2個(gè)碳氧雙鍵,同時(shí)破壞H2O 中的2個(gè)氧氫鍵,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
(6)若500℃時(shí)在2L密閉容器中加入2molH2和amolCO2進(jìn)行②的反應(yīng),反應(yīng)5min后達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,求a =________mol,用H2表示該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率ν(H2) =________mol·L-1·min-1
【答案】 放熱 K1×K2 800 ℃ < C、D 1 0.05
【解析】(1)反應(yīng)①中升高溫度,平衡常數(shù)減小,說明升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:放熱;
(2)反應(yīng)③3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)是氣體體積減小的反應(yīng)△S<0,依據(jù)反應(yīng)①+②得到反應(yīng)③,所以平衡常數(shù)K3=K1×K2,故答案為:K1K2;
(3)20c(CH3OH) = 3c(CO)·c2(H2)變形為=K==0.15,說明溫度為800℃,故答案為:800 ℃;
(4)在500℃測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.4 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.4 mol·L-1, Q==3.125>K=K1×K2=2.5,反應(yīng)逆向進(jìn)行,V正<V逆,故答案為:<;
(5)A.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量和體積均不變,體系密度始終保持不變,不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;B.根據(jù)方程式,H2和CO2的體積比始終保持3:1不變,不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;C.反應(yīng)后其他的物質(zhì)的量減小,質(zhì)量不變,混合氣體的平均相對分子量增大,當(dāng)平均相對分子量不變時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),正確;D.當(dāng)破壞CO2中2個(gè)碳氧雙鍵,同時(shí)破壞H2O 中的2個(gè)氧氫鍵,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),正確;故選CD;
(6) H2(g) + CO2(g) H2O(g) + CO(g)
起始(mol)2 a 0 0
反應(yīng)
平衡 1-
則K= =1,解得a=1,平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量為0.5mol,濃度為0.25mol/L,用H2表示該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率ν(H2) ==0.05mol·L-1·min-1,故答案為:1;0.05。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,將等量的氣體Z分別通入起始體積相同的密閉容器Ⅰ(恒容)和Ⅱ(恒壓)中,使其發(fā)生反應(yīng),t0時(shí)容器Ⅰ中達(dá)到化學(xué)平衡,X、Y、Z的物質(zhì)的量與時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,則下列有關(guān)推斷正確的是 ( )
A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式:3X+2Y3Z
B. 若兩容器中均達(dá)到平衡后,體積V(Ⅰ)<V(Ⅱ),則容器Ⅱ達(dá)到平衡所用時(shí)間小于t0
C. 若兩容器中均達(dá)到平衡后,且X、Y、Z均為氣態(tài),則Z的體積分?jǐn)?shù)Ⅰ>Ⅱ
D. 達(dá)平衡后,若對容器Ⅱ升高溫度時(shí)其體積增大,說明Z發(fā)生的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有機(jī)物在適量的濃度時(shí),通常不能用于殺菌、消毒的是( )
A. 苯酚溶液B. 乙醇溶液C. 甲醛溶液D. 乙醚溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在①苯酚②甲苯③氯乙烷④乙烯⑤乙醇中,選擇編號填寫:
(1)能和金屬鈉反應(yīng)放出H2的有______;(2)能與NaOH溶液反應(yīng)的有______;
(3)常溫下能與濃溴水反應(yīng)的有__;(4)能使酸性KMnO4溶液褪色的烴有__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草酸鐵晶體Fe2(C2O4)3·xH2O通過相關(guān)處理后可溶于水,且能做凈水劑,在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量,某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn):
步驟1:稱量4.66g草酸鐵晶體進(jìn)行處理后,配制成250 mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液。
步驟2:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根
恰好全部氧化成二氧化碳,同時(shí)MnO4-被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至溶液黃色剛好消失,過濾、洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時(shí)溶液仍呈酸性。
步驟3:用0.0200 mol·L-1KMnO4溶液滴定步驟2所得溶液至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V1 mL,滴定中MnO4-被還原成Mn2+。
重復(fù)步驟2、步驟3的操作2次,分別滴定消耗0.0200 mol·L-1 KMnO4溶液為V2、V3 mL。
記錄數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號 | KMnO4溶液的濃度(mol·L-1) | KMnO4溶液滴入的體積(mL) |
1 | 0.0200 | V1 = 20.02 |
2 | 0.0200 | V2 = 20.12 |
3 | 0.0200 | V3 = 19.98 |
請回答下列問題:
(1)草酸鐵溶液能做凈水劑的原因_________________(用離子方程式表示)
(2)該實(shí)驗(yàn)步驟1和步驟3中使用的儀器除托盤天平、鐵架臺、滴定管夾、燒杯、玻璃棒外,一定需用下列儀器中的______________ (填序號)
酸式滴定管 B.堿式滴定管 C.量筒(10 mL) D.錐形瓶
E.膠頭滴管 F.漏斗 G.250 mL容量瓶
(3)加入鋅粉的目的是______________________
(4)步驟3滴定時(shí)是否選擇指示劑_________(是或否);說明理由_________________________寫出步驟3中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________________
(5)在步驟2中,若加入的KMnO4溶液的量不夠,則測得的鐵含量________(填“偏低”、“偏高”或“不變”);實(shí)驗(yàn)測得該晶體中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)x為________。
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【題目】青少年在生長發(fā)育的旺盛時(shí)期,夜間容易出現(xiàn)腿部肌肉抽筋(抽搐)的現(xiàn)象,該現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是血液中哪種物質(zhì)濃度過低?
A. 水 B. 鈣鹽 C. NaCl D. HCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20 mL的某稀鹽酸中滴入0.1 mol·L-1的氨水,溶液中由水電離出的氫離子濃度隨滴人氨水體積的變化如圖。下列分析不正確的是
A. V2=20 mL
B. d點(diǎn)溶液中:c(NH4+)>c(Cl-)
C. b點(diǎn)溶液中:c(H+)=c(OH-)
D. 該稀鹽酸的濃度為0.1mol/L
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【題目】(1)下列有機(jī)物中,互為同分異構(gòu)體的是____。
A.葡萄糖和果糖 B.淀粉和纖維素 C.硬脂酸和軟脂酸 D.甘氨酸和硝基乙烷
(2)芳香族化合物M()是一種醇酸樹脂,其合成路線如圖所示,其中A的核磁共振氫譜有3組峰,F(xiàn)、G中均含有兩種官能團(tuán)。
已知:R-CH2-CH=CH2
(1)A的名稱是_______________。
(2)M的鏈節(jié)中的官能團(tuán)有______________。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________,其核磁共振氫譜顯示為____組峰,且峰面積之比為__________。
(4)鑒別F和G可選用的試劑為_____________。
(5)反應(yīng)④的化學(xué)方程式為_____________。
(6)F的同分異構(gòu)體中,符合下列條件的有______種(不包括立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜的峰面積之比為1:2:2:2:1的是_______(填結(jié)構(gòu)簡式)。
a.能與FeCI3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
b.能發(fā)生水解反應(yīng)
c.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
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