【題目】合成氣的主要成分是 一氧化碳和氫氣,是重要的化工原料。
I.已知下列反應:
①CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) ΔH = +206 kJ/mol
②C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH = +131 kJ/mol
(1)工業(yè)制取炭黑的方法之一是將甲烷隔絕空氣加熱到1300℃進行裂解。填寫空白。
CH4(g)= C(s)+ 2H2(g) ΔH =______________kJ/mol。
(2)若800℃時,反應①的平衡常數(shù)K1=1.0,某時刻測得該溫度下,密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為:c(CH4)=4.0 mol·L-1;c(H2O)=5.0 mol·L-1;c(CO)=1.5 mol·L-1;c(H2)=2 mol·L-1,則此時該可逆反應的狀態(tài)是_____________________(填“達到平衡”、“向正反應方向移動”或“向逆反應方向移動”)。
Ⅱ.甲醇是一種可再生能源,工業(yè)上用合成氣來合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),分析該反應并回答下列問題:
(3)一定條件下,將CO與H2以物質(zhì)的量之比1:1置于恒容密閉容器中發(fā)生以上反應,能說明該反應已達到平衡的是_____________________________。
A.體系的壓強不發(fā)生變化 B.混合氣的密度保持不變
C.體系中碳元素的質(zhì)量分數(shù)不變 D.CO與H2的物質(zhì)的量之比保持不變
(4)如圖是該反應在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線。T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關系是K1______K2 (填“>”、“<”或“=”)。理由是__________________________________________________。
(5)已知甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。該電池工作時,電池左邊的電極發(fā)生的電極反應式為______________________________。
(6)用甲醇燃料電池作為直流電源,設計如圖裝置制取Cu2O,電解總反應為:2Cu+H2O=Cu2O+H2↑。寫出銅電極的電極反應式_______________________。
【答案】 +75 向正反應方向移動 AD > 由圖可知溫度由T1升高至T2時,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡向逆反應方向移動,所以K1>K2 2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+ 或CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ 2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
【解析】(1)已知:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ/mol
②C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律可知①-②即得到CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=+75kJ/mol。
(2)此時濃度熵為<1,所以向正反應方向移動;(3)A.正反應體積減小,則體系的壓強不發(fā)生變化可以說明達到平衡狀態(tài),A正確;B.混合氣的質(zhì)量和容器容積始終不變,則密度始終不變,不能說明,B錯誤;C.根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知體系中碳元素的質(zhì)量分數(shù)始終不變,不能說明,C錯誤;D.由于CO與H2的物質(zhì)的量之比不是按照化學計量數(shù)之比通入的,則CO與H2的物質(zhì)的量之比保持不變時,可以說明反應達到平衡狀態(tài),D正確,答案選AD;(4)首先達到平衡時溫度高,由圖可知溫度由T1升高至T2時,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡向逆反應方向移動,所以K1>K2。(5)氫離子向右側(cè)移動,則右側(cè)是正極,左側(cè)是負極,甲醇失去電子,電極反應式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;(6)銅元素化合價升高,失去電子,銅電極是陽極,溶液顯堿性,則陽極電極反應式為2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O。
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【題目】下列說法正確的是
A. 加熱使吸熱反應速率加快,使放熱反應速率減慢
B. 改變條件后若化學平衡向正向移動,則化學平衡常數(shù)變大
C. 當3v正(H2 )=2v逆(NH3)時,可逆反應N2+3H22NH3 在向正反應方向進行
D. 壓縮裝有NO2的注射器,容器內(nèi)平衡2NO2N2O4右移,最后氣體顏色比原平衡深
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖是某反應的微觀示意圖,下列有關說法不正確的是
A. 生成的物質(zhì)都是氧化物
B. 反應前后原子的種類不變
C. 該反應的基本類型屬于置換反應
D. 反應方程式為2H2S+3O2 2SO2+2H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】取一定質(zhì)量的下列各組物質(zhì)混合后,無論以何種比例混合,其充分燃燒后一定能得到相同物質(zhì)的量的二氧化碳和水的是( )。
A. C2H2C2H6 B. CH4C3H8 C. C3H6C3H8 D. C2H4C4H8
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心離子、配位體及其配位數(shù):_____、_______、________。
(2)下列分子中若有手性原子,請用“*”標出其手性碳原子。____________
(3)在下列物質(zhì)①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧、PCl3中,屬于非極性分子的是(填序號)________________。
(4)試比較下列含氧酸的酸性強弱(填“>”、“<”或“=”):HClO3________HClO4;
(5)I3+屬于多鹵素陽離子,根據(jù)VSEPR模型推測I3+的立體構型為_______________。
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【題目】【化學一選修3:物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)】
磷及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應用非常廣泛。
(1)磷元素位于周期表的_______區(qū),基態(tài)磷原子價層電子排布圖________,最高能層符號________。
(2)磷的三種同素異形體的結(jié)構如下圖所示。
①三種同素異形體中能導電的是_______(填名稱)。
②白磷易溶于CS2,其原因是___________。
(3)磷酸與Fe3+可形成H3[Fe(PO4)2],F(xiàn)e、P、O電負性由大到小的順序是________。與PO43-空間構型相同的分子和陰離子分別是________(各舉1例)。
(4)噻替哌的結(jié)構簡式如右圖所示,其中氮原子的雜化軌道類型為_______,1mol噻替哌中含有的σ鍵數(shù)目為______。
(5)磷化銦(InP)是一種半導體材料,可用于光纖通信技術,其晶胞結(jié)構如圖所示。
①結(jié)構化學上常用原子坐標參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,晶胞中P原子的坐標參數(shù)分別有:P(0,0,0),P(,0, );P(0, , )等,則距離上述三個P原子最近且等離的In原子的坐標參數(shù)為_____。
②已知晶胞參數(shù)a=0.587m,則InP晶體的密度為______g/cm3。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】寫出下列有機物的系統(tǒng)命名或結(jié)構簡式:
(1) _________________
(2)CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3 ____________________________
(3)2,2-二甲基-3-乙基己烷 _________________
(4)2-甲基-2-丁烯_________________
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