【題目】能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景,因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料.
工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇,一定條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).圖1表示反應中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化圖.
請回答下列問題:
(1)在“圖1”中,曲線(填“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應屬于(填“吸熱”或“放熱”)反應.
(2)根據(jù)“圖2”判斷,下列說法不正確的是 .
A.起始充入的CO為1mol
B.增加CO濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大
C.容器中壓強恒定時,反應已達平衡狀態(tài)
D.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1mol CO和2mol H2 , 再次達到平衡時 會增大
(3)從反應開始到建立平衡,v(H2)=;該溫度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)為 . 若保持其他條件不變,向平衡體系中再充入0.5mol CO、1molH2、1.5molCH3OH,此反應進行的方向為(填“正反應方向”或“逆反應方向)”.
(4)請在“圖3”中畫出平衡時甲醇蒸氣百分含量(縱坐標)隨溫度(橫坐標)變化的曲線,要求畫壓強不同的2條曲線(在曲線上標出p1、p2 , 且p1>p2).
【答案】
(1)b;放熱
(2)AB
(3)0.15mol?L﹣1?min﹣1;12L2?mol﹣2;平衡不移動
(4)解:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,
則溫度越高,逆向反應進行的程度越大,甲醇的含量就越低,
壓強增大,反應正向進行的程度大,則甲醇的含量高,則圖象為
【解析】解:(1)加入催化劑,可降低反應的活化能,由圖象可知b活化能較低,應加入催化劑,反應物的總能量大于生成物的總能量,則反應為放熱反應,所以答案是:b;放熱;(2)A、由圖2可知生成0.75mol/LCH3OH,則反應了0.75mol/LCO,平衡時有0.25mol/LCO,即CO的起始物質(zhì)的量為(0.75mol/l+0.25mol/L)×2L=2mol,故A錯誤;
B、增加CO濃度,會促進氫氣的轉(zhuǎn)化,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,但CO的轉(zhuǎn)化率減小,故B錯誤;
C、該反應為反應前后壓強不等的反應,則壓強不變時,該反應達到平衡狀態(tài),故C正確;
D、再充入1molCO和2molH2 , 體積不變,則壓強增大,平衡正向移動,再次達到平衡時 會增大,故D正確;
所以答案是:AB;(3)由圖2可知,反應中減小的CO的濃度為1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L,10min時達到平衡,
則用CO表示的化學反應速率為 =0.075molL﹣1min﹣1 ,
因反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,則v(H2)=0.075molL﹣1min﹣1×2=0.15molL﹣1min﹣1;
CO(g)+ | 2H2(g) | CH3OH(g) | ||
開始(mol/L) | 1 | 2 | 0 | |
轉(zhuǎn)化(mol/L) | 0.75 | 1.5 | 0.75 | |
平衡(mol/L) | 0.25 | 0.5 | 0.75 |
則化學平衡常數(shù)K═ =12L2mol﹣2;
Qc= =12=K,達平衡狀態(tài),平衡不移動;
所以答案是:0.15molL﹣1min﹣1;12L2mol﹣2; 平衡不移動;
【考點精析】通過靈活運用化學平衡狀態(tài)的判斷和化學平衡的計算,掌握狀態(tài)判斷:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等;反應物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%即可以解答此題.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值.下列有關敘述正確的是( )
A. l mol OH﹣所含電子數(shù)為10NA
B. 2L0.5 molL﹣1Na2SO4溶液中陰離子所帶電荷數(shù)為0.2NA
C. 標準狀況下,1.12 L CC14含有的氯原子數(shù)為0.2NA
D. 14 g由CO和N2組成的混合氣體中含有的分子總數(shù)為NA
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各組離子,在溶液中可以大量共存的是( )
A. H+、Na+、NO3-、OH-B. Na+、K+、NO3-、Cl-
C. Ca2+、K+、AlO2-、CO32-D. Ba2+、NH4+、HCO3-、SO42-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A.高級脂肪酸甘油酯屬于有機高分子化合物
B.紫外線、高溫、酒精可殺菌消毒的原理是蛋白質(zhì)變性
C.塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成高分子材料
D.維生素C又稱抗壞血酸,新鮮蔬菜中富含維生素C
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D是中學化學中常見的單質(zhì),D為地殼中含量最多的金屬;甲、乙、丙為化合物,其中甲為有磁性的黑色晶體,乙在常溫常壓下為無色液體.各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如下:
(1)組成D的元素在周期表中的位置是 .
(2)若用一種反應類型概括上述轉(zhuǎn)化中所涉及到的全部反應,該反應類型是 .
(3)在上述電解反應中,陽極的極反應式是 .
(4)甲和D反應的化學方程式是 .
(5)D的某種鹽常用于凈水,用離子方程式表示其凈水原理 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如果Fe3+、SO42-、Al3+和M四種離子以物質(zhì)的量之比為2∶4∶1∶1共同存在于同一種溶液中,那么M可能是 ( )
A. Na+ B. PO43- C. CO32- D. Cl-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉,產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如下圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體),下列分析或結(jié)果錯誤的是
A. 原混合酸中HNO3的物質(zhì)的量為0.1 mol
B. OA段產(chǎn)生的是NO,AB段的反應為Fe+2Fe3+ == 3Fe2+,BC段產(chǎn)生氫氣
C. 第二份溶液中最終溶質(zhì)為FeSO4
D. H2SO4濃度為2.5 mol·L-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】人體血紅蛋白中含有Fe2+ , 如果誤食亞硝酸鹽,會使人中毒,因為亞硝酸鹽會使Fe2+轉(zhuǎn)變成Fe3+ , 生成高鐵血紅蛋白而喪失與O2結(jié)合的能力,服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒,這說明維生素C具有()。
A.酸性
B.堿性
C.氧化性
D.還原性
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