9.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2+3H2?CH3OH+H2O,該反應(yīng)的能量變化如圖所示:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),他的理由為:反應(yīng)物的總能大于生成物的總能量           
(2)在體積為2L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,測(cè)得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示.從反應(yīng)開始到5min末,用CO2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.05mol/(L.min);
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為75%.
t/min0251015
n(CO2)/mol10.750.50.250.25
(3)在相同溫度、容積不變的條件下,能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是bd(填序號(hào)).
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化
c.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:1:1:1
d.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:1.

分析 (1)反應(yīng)物的總能大于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算v(CO2);10min處于平衡狀態(tài),由方程式的可知△n(H2)=3△n(CO2),進(jìn)而計(jì)算氫氣轉(zhuǎn)化率;
(3)a.均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行;
b.可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),各組分的濃度保持不變;
c.平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量關(guān)系,與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率及起始量有關(guān);
d.不同物質(zhì)表示的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)到達(dá)平衡.

解答 解:(1)由圖可知,反應(yīng)物的總能大于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),
故答案為:反應(yīng)物的總能大于生成物的總能量;
(2)從反應(yīng)開始到5min末,△n(CO2)=1mol-0.5mol=0.5mol,則v(CO2)=$\frac{\frac{0.5mol}{2L}}{5min}$=0.05mol/(L.min);
10min處于平衡狀態(tài),由方程式的可知△n(H2)=3△n(CO2)=3×(1mol-0.25mol)=2.25mol,則氫氣轉(zhuǎn)化率為$\frac{2.25mol}{3mol}$×100%=75%,
故答案為:0.05mol/(L.min);75%;
(3)a.均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按該比例關(guān)系進(jìn)行,故a錯(cuò)誤;
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化,說明到達(dá)平衡,故b正確;
c.平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量關(guān)系,與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率及起始量有關(guān),二氧化碳與氫氣起始物質(zhì)的量為1:3,二者按1:3反應(yīng),平衡時(shí)二者物質(zhì)的量之比為1:3,故c錯(cuò)誤;
d.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:1,說明氫氣的消耗數(shù)量等于其生成速率,反應(yīng)到達(dá)平衡,故d正確,
故選:bd.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算、反應(yīng)速率計(jì)算、平衡狀態(tài)判斷、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)等,難度不大,注意基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.在化學(xué)反應(yīng)中,隨著物質(zhì)的變化,必然包含能量的變化.已知:破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要吸收436kJ能量;破壞1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要496kJ的能量;形成水分子中1molH-O鍵能夠釋放463kJ能量.
如圖是2H2+O2=2H2O反應(yīng)過程中能量變化圖,請(qǐng)?jiān)跇?biāo)注的數(shù)字序數(shù)處,填出能量變化的數(shù)值或根據(jù)箭頭的指向填寫能量變化是“放出”熱量還是“吸收”熱量.

①1370kJ②1852kJ③482KJ④吸收.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列各組離子在指定條件下能大量共存的是:( 。
A.在堿性溶液中:Na+、NH4-、Cl-、NO3-
B.pH=4的無色溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、SO32-
C.pH=10的無色溶液中:H+、NH4-、HCO3-、Cl-
D.中性溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.已知鎢的制備方法是W03+3H2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$W+3H20,關(guān)于該反應(yīng),下列說法正確的是(  )
A.W03中W的化合價(jià)是+3價(jià)
B.W03屬于非金屬氧化物
C.當(dāng)消耗22.4L氫氣時(shí)可以得到$\frac{1}{3}$ mol W
D.當(dāng)有1.8g水生成時(shí),轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

4.如圖,實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備溴苯,并驗(yàn)證該反應(yīng)是取代反應(yīng). 
(1)關(guān)閉F活塞,打開C活塞,在裝有少量苯的三頸燒瓶中由A口加入少量液溴,再加入少量鐵屑,塞住A口,反應(yīng)進(jìn)行.
(2)D試管內(nèi)裝的是CCl4,其作用是除去揮發(fā)出來的溴.
(3)E試管內(nèi)裝的是硝酸銀溶液,E試管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為液面上方有白霧,溶液里有淡黃色沉淀生成.
(4)待三頸燒瓶中的反應(yīng)即將結(jié)束時(shí)(此時(shí)氣體明顯減少),打開F活塞,關(guān)閉C活塞,可以看到的現(xiàn)象是水倒流進(jìn)三口燒瓶.
(5)液溴滴完后,經(jīng)過下列步驟分離提純:
①向A中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌.
 其中加入氫氧化鈉反應(yīng)化學(xué)方程式是:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O、HBr+NaOH=NaBr+H2O
③向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾.加入氯化鈣的目的是干燥;
(6)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是C(填入正確選項(xiàng)前的字母);
A.重結(jié)晶     B.過濾      C.蒸餾      D.萃。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.在一定溫度下,體積為2L的密閉容器中,NO2和N2O4之間發(fā)生反應(yīng),2NO2(g)(紅色)?N2O4(g)(無色).如圖所示.
(1)曲線Y(填X或Y)表示NO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線.
(2)若升高溫度,則v(正)加快,v(逆)加快.(填“加快”或“減慢”)
(3)若上述反應(yīng)在甲、乙兩個(gè)相同容器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,分別測(cè)得甲中v(NO2)=18mol/(L•min),乙中v(N2O4)=0.2mol/(L•s),則乙中反應(yīng)更快.
(4)在0到1min中內(nèi)用X表示該反應(yīng)的速率是0.15mol/(L.min),該反應(yīng)達(dá)限度時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為60%,反應(yīng)開始時(shí)與反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的壓強(qiáng)之比為14:11.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列敘述中,正確的是(  )
A.葡萄糖注射液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),不屬于膠體
B.油脂是高分子化臺(tái)物,水解可生成甘油和高級(jí)脂肪酸
C.煤中含有的煤焦油,可由煤干餾獲得
D.聚乙烯塑料的老化是因?yàn)榘l(fā)生了加成反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉,工藝流程如圖:

氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖所示.已知NH4Cl固體受熱時(shí)可完全分解為氣體.回答下列問題:
(1)欲制備10.7gNH4Cl,理論上需NaCl11.7g.
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有蒸發(fā)皿、燒杯、玻璃棒、酒精燈等.
(3)“冷卻結(jié)晶”過程中,析出NH4Cl晶體的合適溫度為35℃.
(4)不用其它試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是取少量所得樣品于大試管中,加強(qiáng)熱,若無固體剩余,證明產(chǎn)品純凈.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.實(shí)驗(yàn)室有A、B、C、D四個(gè)裝置,請(qǐng)回答下列各題:

(1)若A作為集氣裝置,收集下列氣體:H2、Cl2、NH3、NO、NO2、CO2
①若收集NH3(A裝置不能移動(dòng),改裝),則氣體由b進(jìn)口(填a、b字母);
②若將A裝置進(jìn)行排水法集氣,則氣體由b進(jìn)口(填a、b字母),可以收集上述氣體中的H2、NO氣體;
(2)實(shí)驗(yàn)室檢查B裝置氣密性的操作方法是將c連接的導(dǎo)管放入盛放水的水槽中,加熱燒瓶,觀察到水槽中有氣泡冒出,則氣密性良好.
(3)實(shí)驗(yàn)室可選用A、B、C、D中的儀器和裝置,組裝一套測(cè)定某活潑金屬(以Na為例)的相對(duì)原子質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)裝置,各導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閏→b→a→d(填字母).

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