【題目】氫氣是一種理想的綠色能源。利用生物質(zhì)發(fā)酵得到的乙醇制取氫氣,具有良好的應(yīng)用前景。乙醇水蒸氣重整制氫的部分反應(yīng)過程如下圖所示:
已知:反應(yīng)I和反應(yīng)II的平衡常數(shù)隨溫度變化曲線如下圖所示。
(1)①試說明反應(yīng)Ⅰ能否發(fā)生自發(fā)反應(yīng)______________________________________。
②反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ達(dá)平衡后,若在恒溫恒壓條件下,向體系中充入N2,CO的體積分?jǐn)?shù)會________________(填“上升”、“不變”、“下降”)。
(2)反應(yīng)II,在進(jìn)氣比[n(CO) : n(H2O)]不同時,測得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率見下圖1
(各點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度可能相同,也可能不同)。
③圖中D、E兩點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TD和TE。判斷:TD______TE(填“<”“=”或“>”)。
④經(jīng)分析計(jì)算,A、E和G三點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度相同,理由是_________________________。
⑤在圖2中,畫出D點(diǎn)所對應(yīng)溫度下CO平衡轉(zhuǎn)化率隨進(jìn)氣比[n(CO) : n(H2O)]的曲線。____________
⑥以熔融Na2CO3為電解質(zhì)的乙醇燃料電池具有廣泛的應(yīng)用,寫出其負(fù)極的電極反應(yīng)方程式。________________________________。
【答案】 反應(yīng)ⅠCH3CH2OH+H2O→2CO+4H2 ,△S>0,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系可知△H>0 ,高溫下可自發(fā) 上升 < 經(jīng)計(jì)算,A、E、G三點(diǎn)平衡常數(shù)相同,故反應(yīng)溫度相同 趨勢正確,且必須穿過F、G之間 C2H5OH - 6e- + 3CO32- = 5CO2 + 3H2O
【解析】(1)①反應(yīng)ⅠCH3CH2OH+H2O→2CO+4H2 ,△S>0,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系可知△H>0 ,高溫下可自發(fā)。
②在恒溫恒壓條件下,向體系中充入N2相當(dāng)于增大了容器的體積,有利于反應(yīng)Ⅰ正向移動,反應(yīng)II平衡不移動,CO的體積分?jǐn)?shù)會增大。
(2)③已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=42kJmol1,反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,CO轉(zhuǎn)化率減小,圖中D.E兩點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TD和TE.D點(diǎn)CO轉(zhuǎn)化率大于E點(diǎn)CO轉(zhuǎn)化率,說明TD<TE,故答案為:<;
④E點(diǎn)平衡常數(shù)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量1100
變化量0.50.50.50.5
平衡量0.50.50.50.5
K=1
A點(diǎn)平衡常數(shù)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量1200
變化23232323
平衡13432323
K=1
G點(diǎn)平衡常數(shù)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量3200
變化量1.21.21.21.2
平衡量1.80.8121.2
K=1.2×1.2/1.8×0.8=1,
經(jīng)計(jì)算,A、E、G三點(diǎn)平衡常數(shù)相同,故反應(yīng)溫度相同
⑤趨勢正確,且必須穿過F、G之間
⑥負(fù)極為乙醇失電子的反應(yīng),電極反應(yīng)為:C2H5OH - 6e- + 3CO32- = 5CO2 + 3H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國是最早發(fā)現(xiàn)并使用青銅器的國家。司母戊鼎是迄今為止出土的世界上最大、最重的青銅禮器,享有“鎮(zhèn)國之寶”的美譽(yù)(如圖1)。
(1)Cu原子的外圍電子排布式為_______。
(2)圖2所示為第四周期某主族元素的第一至五電離能數(shù)據(jù),該元素是_______,I3遠(yuǎn)大于I2的原因是_______。
(3)圖3是某含銅配合物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖。
①晶體中H2O和SO42-的中心原子的雜化類型為_______,試判斷H2O和SO42-的鍵角大小關(guān)系并說明原因_______。
②圖3中的氫鍵有(H2O)O—H···O(H2O)和_______。
③寫出該配合物的化學(xué)式_______。
(4)一種銅的氯化物晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。
該化合物的化學(xué)式為_______,已知P、Q、R的原子坐標(biāo)分別(0,0,0)、(1,1,1)、 (,,),若Cu原子與最近的Cl原子的核間距為a pm,則該晶體的密度計(jì)算表達(dá)式為_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是
A. 在溶液中加酸化的BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀,證明原溶液中有SO
B. 用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,證明該溶液一定是鈉鹽溶液
C. 氣體通過無水CuSO4,粉末變藍(lán),證明原氣體中含有水蒸氣
D. 將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,證明原氣體是SO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol。下列說法正確的是
A. 將1.0 mol N2、3.0 mol H2置于1 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng),放出的熱量為92.4 kJ
B. 上述反應(yīng)達(dá)平衡后,若容積不變,再充入1.0 mol氦氣,N2的轉(zhuǎn)化率提高
C. 上述反應(yīng)在達(dá)到平衡后,縮小容積增大壓強(qiáng),H2的轉(zhuǎn)化率提高
D. 升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,說明逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知室溫時,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,下列敘述錯誤的是
A. 該溶液的pH=4
B. 升高溫度,溶液的pH增大
C. 此酸溶液的KW=1.0×10-14 mol2·L2-
D. 若HB+NaA=HA+NaB能進(jìn)行,則Ka(HB)>Ka(HA)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物N是一種用于合成γ-分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體,其合成路線流程圖如下:
(1)H的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。
(2)下列有關(guān)說法錯誤的是________________。
A.G在一定條件下既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)
B. C能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
C.F→G的反應(yīng)類型是取代反應(yīng)
D.有機(jī)物N的分子式為C13H15NO5
(3)寫出D→E的化學(xué)方程式:_________________________。
(4)寫出同時滿足下列條件的G的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________________。
①含有苯環(huán),核磁共振顯示分子中只有四類氫
②能發(fā)生水解反應(yīng),且1mol該物質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)時最多可消耗2molNaOH
(5)丙烯A經(jīng)過加成、氧化兩步反應(yīng)可合成C,請寫出其合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:
下列敘述錯誤的是
A. 合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用
B. 從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,aLHCl溶于1000g水中,得到的鹽酸密度為bg·mL-1,則該鹽酸濃度是:
A.a/22.4 mol·L-1
B.ab/22400 mol·L-1
C.ab/(22400+36.5) mol·L-1
D.1000ab/(22400+36.5a) mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】兩種金屬粉末的混合物52g,溶于足量的稀硫酸中,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4L,則這種混合物不可能是( )
A. Na和K B. Mg和Al C. Cu和Al D. Al和Fe
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