【題目】甲醇是一種可再生能源,由CO2制備甲醇的過程可能涉及的反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅱ的△H2=______________。
(2)反應(yīng)Ⅲ能夠自發(fā)進行的條件是__________ (填“較低溫度”、“ 較高溫度”或“任何溫度”)
(3)恒溫,恒容密閉容器中,對于反應(yīng)Ⅰ,下列說法中能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
A.混合氣體的密度不再變化
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量之比為1:3:1:1
D.甲醇的百分含量不再變化
(4)對于反應(yīng)Ⅰ,不同溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的效率影響如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是__________。
A.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于M1
B.溫度低于250℃時,隨溫度升高甲醇的產(chǎn)率增大
C.M點時平衡常數(shù)比N點時平衡常數(shù)大
D.實際反應(yīng)應(yīng)盡可能在較低的溫度下進行,以提高CO2的轉(zhuǎn)化率
(5)若在1L密閉容器中充入3molH2和1molCO2發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,250℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______;若要進一步提高甲醇體積分數(shù)。可采取的措施有_________________。
(6)下圖是電解Na2CO3溶液的裝置圖。
陰極的電極反應(yīng)式為________________
【答案】+41.19kJ·mol-1 較低溫度 BD ABD 0.148(或者) 增大壓強(降低溫度) 2H++2e-==H2↑或2H2O+2e-==H2↑+2OH-
【解析】
本題考查蓋斯定律,熱化學(xué)反應(yīng)與過程無關(guān),只與始態(tài)與終態(tài)有關(guān),△H2=△H1-△H3=+41.19kJ/mol;△G==△H-T△S,T為溫度,△G<0,可自發(fā)進行,反應(yīng)Ⅲ:△H<0, △S<0,較低溫度可自發(fā)進行;平衡狀態(tài)的判斷,同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等,本題中ρ=m/V,質(zhì)量與體積均不變,密度自始至終不變,不可做為判斷依據(jù);M=m/n,質(zhì)量不變,物質(zhì)的量減少,可做判斷依據(jù);反應(yīng)物與生成物平衡時的比例不一定為1:3:1:1,不可以;只要平衡則甲醇的百分含量不再變化,可以;化學(xué)反應(yīng)條件的選擇,既要考慮反應(yīng)時的產(chǎn)量,又要考慮反應(yīng)的速率;,250℃時轉(zhuǎn)化率為50%;電解池中陽極失電子,溶液中為水提供的氫氧根離子失電子,產(chǎn)生的氫離子和鈉離子向陰極區(qū)域移動,而陰極附近的水提供的氫離子得電子,生成氫氣。
(1)本題考查蓋斯定律,熱化學(xué)反應(yīng)與過程無關(guān),只與始態(tài)與終態(tài)有關(guān),△H2=△H1-△H3=+41.19kJ/mol;(2)△G==△H-T△S,T為溫度,△G<0,可自發(fā)進行,反應(yīng)Ⅲ:△H<0, △S<0,較低溫度可自發(fā)進行;(3)平衡狀態(tài)的判斷,同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等,本題中ρ=m/V,質(zhì)量與體積均不變,密度自始至終不變,不可做為判斷依據(jù);M=m/n,質(zhì)量不變,物質(zhì)的量減少,可做判斷依據(jù);反應(yīng)物與生成物平衡時的比例不一定為1:3:1:1,不可以;只要平衡則甲醇的百分含量不再變化,可以;答案為:BD;(4)A.催化劑對反應(yīng)速率有影響,對平衡的限度無影響,A錯誤;B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,產(chǎn)率提高,B正確;C.升高溫度平衡向左移動,化學(xué)平衡常數(shù)變小,C錯誤;D. 實際反應(yīng)應(yīng)盡可能在催化效率最高時,D錯誤;答案為ABD ;
(5) CO2 + 3H2CH3OH + H2O 250℃時轉(zhuǎn)化率為50%
初始量:1 3
反應(yīng)量:0.5 1.5 0.5 0.5
平衡: 0.5 1.5 0.5 0.5
,K=0.148;提高甲醇的體積分數(shù)為:增大壓強(降低溫度); (6) 電解池中陽極失電子,溶液中為水提供的氫氧根離子失電子,產(chǎn)生的氫離子和鈉離子向陰極區(qū)域移動,而陰極附近的水提供的氫離子得電子,生成氫氣,2H++2e-==H2↑或2H2O+2e-==H2↑+2OH-
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【題目】“黃金搭檔”中含Ca、Fe、Zn、Se等元素,其中屬于組成生物體的大量元素的是( )
A. Ca B. Fe C. Zn D. Se
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【題目】已知100℃時,水的離子積常數(shù)Kw=1×10-12,對于該溫度下pH=l1的氨水,下列敘述正確的是
A. 向該溶液中加入同溫同體積pH=1的鹽酸,反應(yīng)后溶液呈中性
B. 溫度降低至25℃,該氨水溶液中H2O電離出的H+濃度小于10-11mol/L
C. 該氨水溶液中加入NH4Cl溶液,NH3·H2O的電離能力增強
D. 滴加等濃度等體積的硫酸,得到的溶液中存在電離平衡:NH4HSO4(aq)NH4+(aq)+H+(aq)+SO42-(aq)
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【題目】血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌動蛋白的結(jié)構(gòu)和功能不同的原因最正確的是
A. 兩種蛋白質(zhì)所含氨基酸的數(shù)目不同
B. 兩種蛋白質(zhì)所含肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同
C. 兩種蛋白質(zhì)所含氨基酸的排列順序不同
D. 兩種蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有差別
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【題目】反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量變化趨勢,如圖所示:
(1)該反應(yīng)為____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快,下列措施可行的是____(填字母)。
A.改鐵片為鐵粉 B.滴加少量CuSO4 溶液
C.升高溫度 D.將稀硫酸改為98%的濃硫酸
(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計成原電池,銅為原電池某一極材料,則銅為_______極(填“正”或“負”)。銅片上產(chǎn)生的現(xiàn)象為________,該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______。2min后鐵片的質(zhì)量減少1.4 g,則導(dǎo)線中流過的電子為____mol。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)敘述正確的是
A. 標準狀況下,22.4LH2與254gI2充分反應(yīng),形成2NA個H-I鍵
B. 通入1molCl2的新制氯水中,HClO、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為2NA
C. 64gCu與足量的硫粉加熱,充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
D. 等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaCl和KF溶液中,陰、陽離子數(shù)目之和相等
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【題目】能源問題是當今世界上困擾人類發(fā)展的重大問題之一,下利能量轉(zhuǎn)化不正確的是
A.電爐取暖是將電能轉(zhuǎn)化為熱能
B.酒精燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能
C.太陽能發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
D.手機充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
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【題目】為研究沉淀的生成及其轉(zhuǎn)化,某小組進行如下實驗。關(guān)于該實驗的分析不正確的是
A.①濁液中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)
B.②中顏色變化說明上層清液中含有SCN-
C.③中顏色變化說明有AgI生成
D.該實驗可以證明AgI比AgSCN更難溶
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【題目】體育競技中服用興奮劑既有失公平,也敗壞了體育道德。某種興奮劑的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。有關(guān)該物質(zhì)的說法中正確的是
A. 該物質(zhì)與苯酚互為同系物,遇FeCl3溶液呈紫色
B. 1mol該物質(zhì)分別與濃溴水和H2反應(yīng)時最多消耗Br2和H2分別為4mol和7mol
C. 該分子中的所有碳原子不可能共平面
D. 滴入酸性KMnO4溶液振蕩,紫色褪去,能證明其結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵
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