【題目】低碳經(jīng)濟(jì)已成為全世界科學(xué)家研究的重要課題。為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響,一方面世界各國(guó)都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。

1)已知:①COg+H2OgH2g+CO2g  ΔH=-41 kJ·mol-1

Cs+2H2gCH4g) ΔH=-73kJ·mol-1

2COgCs+CO2g) ΔH=-171 kJ·mol-1

寫(xiě)出CO2H2反應(yīng)生成CH4 H2Og)的熱化學(xué)方程式: __________________。

2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應(yīng)原理,在容積為2L的密閉容器中,充入1 molCO23.25 mol H2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO2、CH3OHg)和H2Og)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間的變化如圖所示:

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率vH2=_____________。

②下列措施一定不能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是_____________(選填編號(hào))。

A.在原容器中再充入1molCO2

B.在原容器中再充入1molH2

C.在原容器中再充入1mol氦氣

D.使用更有效的催化劑

E.縮小容器的容積

F.將水蒸氣從體系中分離

3)煤化工通常研究不同條件下CO轉(zhuǎn)化率以解決實(shí)際問(wèn)題。已知在催化劑存在條件下反應(yīng):COg+H2OgH2g+CO2g)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨及溫度變化關(guān)系如圖所示:

①上述反應(yīng)的逆反應(yīng)方向是_____________反應(yīng)(填吸熱放熱);

②對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡分壓(pB)代替平衡濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則該反應(yīng)的Kp的表達(dá)式為______________,提高,則Kp_____________(填變大、變小不變)。使用鐵鎂催化劑的實(shí)際工業(yè)流程中,一般采用400 ℃左右、=35,采用此條件的原因可能是___________

【答案】CO2g+4H2gCH4g+2H2Og H=-162 kJ·mol-1 0.1125mol·L-1·min-1 ACD 吸熱 不變 催化劑的活性溫度在400℃左右;且投料比=3 ~5時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率較高,成本小

【解析】

1)根據(jù)蓋斯定律②+-2×①可知CO2H2反應(yīng)生成CH4 H2Og)的熱化學(xué)方程式CO2g+4H2gCH4g+2H2OgH=-162 kJ·mol-1。故答案為:CO2g+4H2gCH4g+2H2Og H=-162 kJ·mol-1

2)①用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇的化學(xué)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O,從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,H2的物質(zhì)的量變化了2.25mol,則物質(zhì)的量濃度變化2.25mol÷2L=1.125mol/L,反應(yīng)在10min時(shí)達(dá)到平衡,vH2=1.125 mol/L÷10min=0.1125 mol·L-1·min-1。

A.在原容器中再充入1molCO2將使CO2的轉(zhuǎn)化率降低;在原容器中再充入1molH2,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),會(huì)使CO2的轉(zhuǎn)化率升高;在原容器中再充入1mol氦氣,由于體積不變,所以濃度不變,因此對(duì)反應(yīng)無(wú)影響;催化劑不能改變平衡狀態(tài),只能改變反應(yīng)速率;縮小容器的容積可以增大壓強(qiáng),由于反應(yīng)中反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于生成物,故反應(yīng)會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率升高;將水蒸氣從體系中分離會(huì)使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),使CO2的轉(zhuǎn)化率升高;故選ACD。

3)①?gòu)膱D中可以看到,隨著反應(yīng)溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

②用平衡分壓(pB)代替平衡濃度(cB)表示平衡常數(shù)Kp=。提高,對(duì)Kp無(wú)影響,故Kp不變。使用鐵鎂催化劑的實(shí)際工業(yè)流程中,一般采用400 ℃左右、=35,采用此條件的原因可能是:催化劑的活性溫度在400℃左右;且投料比=3 ~5時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率較高,成本小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】共價(jià)鍵都有鍵能之說(shuō),鍵能是指拆開(kāi)1mol共價(jià)鍵所需要吸收的能量。如H-H鍵的鍵能是436kJ/mol,H—Cl鍵的鍵能是431kJ/mol,Cl—Cl鍵的鍵能是247 kJ /mol,H2Cl2反應(yīng)生成1molHCl放出的熱量是(

A.431kJB.179kJC.89.5kJD.以上說(shuō)法都不對(duì)

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【題目】(1)相對(duì)分子質(zhì)量為70的烯烴的分子式為________;若該烯烴與足量的H2加成后能生成含3個(gè)甲基的烷烴,則該烯烴可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。

(2)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

①若A是單烯烴與氫氣加成后的產(chǎn)物,則該單烯烴可能有________種結(jié)構(gòu);

②若A是炔烴與氫氣加成的產(chǎn)物,則此炔烴可能有________種結(jié)構(gòu)。

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【題目】化合物E(二乙酸-1,4-環(huán)己二醇酯)是一種制作建筑材料的原料。其合成路線(xiàn)如下:

完成下列填空:

1A中含有的官能團(tuán)是______;E的分子式是______;試劑a______。

2)寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型:B→C______

3CD反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式:______。

4C的同分異構(gòu)體,能使石蕊試劑顯紅色,寫(xiě)出該物質(zhì)的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______。

5)設(shè)計(jì)一條以環(huán)己醇()為原料(其他無(wú)機(jī)試劑任取)合成A的合成路線(xiàn)。

(合成路線(xiàn)常用的表示方式為:AB……目標(biāo)產(chǎn)物)_____________________

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【題目】NA是阿伏加徳羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是

A.12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為2NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LHF中含有的氟原子數(shù)目為NA

C.密閉容器中,lmolNH3和lmolHC1反應(yīng)后氣體分子總數(shù)為NA

D.在1L 0.1 mol/L的硫化鈉溶液中,陰離子總數(shù)大于0.1NA

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【題目】硫酰氯(SO2Cl2)熔點(diǎn)-54.1℃,沸點(diǎn)在染料、藥品、除草劑和農(nóng)用殺蟲(chóng)劑的生產(chǎn)過(guò)程中有重要作用。

1SO2Cl2中的S的化合價(jià)為_______________,SO2Cl2在潮濕空氣中因水解發(fā)煙的化學(xué)方程式為_______________。

2)現(xiàn)擬用干燥的Cl2SO2在活性炭催化下制取硫酰氯,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫(huà)出)。

①儀器A的名稱(chēng)為_______________,裝置乙中裝入的試劑是_______________,裝罝B的作用是_______________。

②裝置丙分液漏斗中盛裝的最佳試劑是_______________(選填編號(hào))。

A.蒸餾水 B.l0.0mol·L-1濃鹽酸

C.濃氫氧化鈉溶液 D.飽和食鹽水

③滴定法測(cè)定硫酰氯的純度:1.800g產(chǎn)品,加入到100mL0.50000mol·L-1NaOH溶液中加熱充分水解,冷卻后加蒸餾水準(zhǔn)確稀釋至250mL,取25mL溶液于錐形瓶中,滴加2滴甲基橙,用0.1000mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)HC1滴定至終點(diǎn),重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次取平均值,消耗HCl l0.00mL。達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_______________,產(chǎn)品的純度為_______________。

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【題目】苯佐卡因是局部麻醉藥,常用于手術(shù)后創(chuàng)傷止痛、潰瘍痛等,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列關(guān)于苯佐卡因的敘述正確的是( )

A. 分子中含有3種官能團(tuán)

B. 1 mol該化合物最多與4 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

C. 苯環(huán)上有2個(gè)取代基,且含有硝基的同分異構(gòu)體有15

D. 分子式為C9H10NO2

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【題目】分子式為C5H7Cl的有機(jī)物,其結(jié)構(gòu)不可能是(

A. 分子中只有一個(gè)雙鍵

B. 分子中可能有兩個(gè)雙鍵

C. 分子中可能含有一個(gè)叁鍵

D. 分子中可能含有一個(gè)雙鍵和一個(gè)環(huán)

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【題目】利用價(jià)類(lèi)二維圖研究物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的重要手段。如圖是氯元素的化合價(jià)與部分物質(zhì)類(lèi)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

回答下列問(wèn)題:

(1)X的電離方程式為_________

(2)氯的某種氧化物(ClmOn)中氯、氧元素質(zhì)量比為71:48,則m:n= _________。

(3) NaClO有較強(qiáng)的氧化性,所以是常用的消毒劑和漂白劑,請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式_____________。

(4)NaClO2具有很強(qiáng)的氧化性,常用作消毒劑,其消毒效率是Z ___________(還原產(chǎn)物都為Cl-,消毒效率以單位物質(zhì)的量得到的電子數(shù)表示)。

(5)Cl2O可用潮濕的ZNa2CO3反應(yīng)制取,同時(shí)生成NaHCO3,反應(yīng)中Z既體現(xiàn)氧化性,又體現(xiàn)還原性,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(6)自來(lái)水中的對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生危害。為了降低自來(lái)水中的濃度,某研究人員提出在堿性條件下用Al粉還原,產(chǎn)物是N2。發(fā)生的反應(yīng)可表示如下,請(qǐng)完成方程式的配平:___Al+ ____+ _____=___ + _____ N2↑ + _______H2O

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