(14分)(Ⅰ)甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料,工業(yè)上可通過(guò)CO和H2化合來(lái)制備甲醇。
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:

化學(xué)鍵
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O(shè)
H—O
鍵能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知CO中的C與O之間為叁鍵連接,則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為     
                                ;
(2)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng),在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1 molCO和 2 molH2,加入合適催化劑(體積可以忽略不計(jì))后在250°C開(kāi)始反應(yīng),并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下:
反應(yīng)時(shí)間/min
0
5
10
15
20
25
壓強(qiáng)/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
則從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí),以CO表示的平均反應(yīng)速率=      ,該溫度下平衡常數(shù)K=     ,若升高溫度則K值      (填“增大”、“減小”或“不變”);
(3)下列描述中能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是       ;
A.2 v (H2)=" v" (CH3OH)      
B.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
C.容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變    
D.單位時(shí)間內(nèi)生成 n molCO 的同時(shí)生成 2n molH2
(Ⅱ)回答下列問(wèn)題:
(1)體積均為100mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如圖所示,
則Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得pH=6,則溶液中C(CH3COO?)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精確值)。


Ⅰ(1)CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)  △H=" -116" KJ/mol  
(2)0.0125mol/(L·min);  4 (mol/L)-2;  減小。
(3)B C
Ⅱ(1)> ;   (2)9.9×10-7 。

解析試題分析:Ⅰ(1)CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)  △H=" -116" KJ/mol  
(2)       CO(g)    +    2H2(g)        CH3OH(g)
起始:  1 mol          2 mol                  0 mol
變化:  x mol          2x mol                 x mol
平衡:(1-x)mol     2(1-x)mol            x mol
依題意有以下關(guān)系式:(依據(jù)物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比)
       x=0.5
所以從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí),以CO表示的平均反應(yīng)速率:v(CO)=0.0125mol/(L·min); 平衡常數(shù):k= 
由第一小題可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),平衡向著熱的方向,也就是逆向移動(dòng),因此平衡常數(shù)的數(shù)值減小。
(3)A.錯(cuò)誤,正確的應(yīng)該為: v (H2)=" 2" v (CH3OH) ; B.因?yàn)檎蚴菤怏w物質(zhì)的量減小的方向,而反應(yīng)前后氣體總的質(zhì)量是不變的,只要是正向移動(dòng),混合氣體的摩爾質(zhì)量就會(huì)增大,反應(yīng)就會(huì)減小,因此,容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí),一定是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)之時(shí),正確;C.同理,容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變時(shí),也是達(dá)到平衡狀態(tài)之時(shí);D.單位時(shí)間內(nèi)生成 n molCO 的同時(shí)生成 2n molH2,這個(gè)關(guān)系式是永遠(yuǎn)存在的。因此選:B C
Ⅱ(1)從圖中可以看出,加入相同量的水,HX的PH值變化大一點(diǎn),也即HX這種酸酸性強(qiáng)一點(diǎn),Ka(HX)>Ka(CH3COOH);  
(2)依據(jù)電荷守恒,有以下關(guān)系式:c(CH3COO?)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
所以有:c(CH3COO?)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=10-6-10-8=9.9×10-7
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡,水溶液中的電離平衡。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(4分)工業(yè)上常用天然氣作為制備甲醇的原料。已知:
 
 
 
反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為                     
(2)向VL恒容密閉容器中充入,在不同壓強(qiáng)下合成甲醇。的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:

①壓強(qiáng)         (填“<”、“>”或“=”)
②在、壓強(qiáng)時(shí),平衡常數(shù)為             (用含的代數(shù)式表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

CO是常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì),在工業(yè)生產(chǎn)中用途很廣泛。
(1) 已知:某些反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用CO除去空氣中SO2,生成S(g)及CO2熱化學(xué)方程式                      
(2) 某燃料電池以CO為燃料,以空氣為氧化劑,以熔融態(tài)的K2CO3為電解質(zhì),請(qǐng)寫出該燃料電池正極的電極反應(yīng)式                                             
(3)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡時(shí)n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反應(yīng)的能量變化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)
P1
P2
P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為          
②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是      (填序號(hào))。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡,從開(kāi)始到新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為65.5%,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出第5min 到新平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

(4)實(shí)驗(yàn)室常用甲酸(一元酸)來(lái)制備CO。已知25℃時(shí),0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分別為2.3和2.9,F(xiàn)有相同物質(zhì)的量濃度的下列四種溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的順序是                 ____(填寫溶液序號(hào))。關(guān)于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等體積混合后的溶液描述正確的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(14分)
Ⅰ.氯堿工業(yè)中常用離子交換膜法電解制堿(如圖1所示)。

。1)寫出圖1中陰極的電極反應(yīng)式                   。
。2)已知陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)。工業(yè)上若用圖2裝置電解飽和Na2SO4溶液來(lái)生產(chǎn)純凈的NaOH和H2SO4,則該裝置最主要的缺陷是                

Ⅱ.輝鉬礦(MoS2)是一種重要的礦物。圖3是輝鉬礦多層焙燒爐的示意圖,其中1,2,3,…是爐層編號(hào)。580,600,610,…是各爐層的溫度(℃)。圖4給出了各爐層固體物料的物質(zhì)的量百分含量。                                  
已知:MoS2焙燒生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反應(yīng)熱△H2=-154KJ/mol。試回答:

(1)驗(yàn)證輝鉬礦焙燒生成的氣體是SO2而不是SO3的方法是                     
(2)輝鉬礦焙燒生成的氣體能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化學(xué)方程式表示褪色的原因                                                                      。
(3)第6爐層存在的固體物質(zhì)分別是MoS2、MoO3、MoO2,則它們的物質(zhì)的量之比為                        。
(4)圖4表明,中間爐層(4~6)可能存在一種“固體+固體→固體+…”的反應(yīng),請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                                                 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(9分)如圖所示,把試管放入盛有25℃的飽和石灰水的燒杯中,試管中開(kāi)始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中。試回答下列回答:

(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是____________________。(選填代號(hào))

A.試管中鎂片逐漸溶解B.試管中產(chǎn)生無(wú)色氣泡
C.燒杯外壁變冷D.燒杯底部析出少量白色固體
(2)試管中發(fā)生的反應(yīng)屬于____________________(選填“氧化還原反應(yīng)”或“非氧化還原反應(yīng)”)。
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式________________。
(4)由實(shí)驗(yàn)推知,MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”“小于”“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知: C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-393.5 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-566 kJ/mol
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)  ΔH=+141 kJ/mol
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)  ΔH=                  。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2013年以來(lái),全國(guó)很多地區(qū)都曾陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,冬季取暖排放的CO2、汽車尾氣等都是形成霧霾的因素。
(1)已知:① N2(g) + O2(g)=2NO(g)  △H=+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)=2NO2(g)    △H=-112.3 kJ/mol 
③2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g)    △H=-759.8 kJ/mol
下圖是在101kPa,298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過(guò)程中能量變化的示意圖。則a=       。

(2)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
H2­­­O(g)+CO(g)CO­2(g)+H2­­­(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組
 
溫度/℃
 
起始量/mol
 
平衡量/mol
 
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
 
H2O
 
CO
 
CO
 
H2
 
1
 
650
 
2
 
4
 
2.4
 
1.6
 
5
 
2
 
900
 
1
 
2
 
1.6
 
0.4
 
3
 
3
 
900
 
a
 
b
 
c
 
d
 
t
 
 
①實(shí)驗(yàn)組1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為          ,此溫度下的平衡常數(shù)為         ,溫度升高時(shí)平衡常數(shù)會(huì)         (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②650℃時(shí),若在此容器中開(kāi)始充入2mol H2­­­O(g)、 1mol CO、 1 mol CO­2和 x molH2,若要使反應(yīng)在開(kāi)始時(shí)正向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是          。
③若a=2,b=1,則達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)組2中H2­­­O(g)和實(shí)驗(yàn)組3中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為α2 (H2O)   α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一。
I.工業(yè)上合成氨用的H2有多種制取的方法:
① 用焦炭跟水反應(yīng):      C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g);
② 用天然氣跟水蒸氣反應(yīng):CH4(g)+ H2O(g) CO (g)+ 3H2(g)
已知有關(guān)反應(yīng)的能量變化如下圖,則方法②中反應(yīng)的ΔH =__________    ___。

Ⅱ.在3個(gè)1L的密閉容器中,同溫度下、使用相同催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)為:

容 器
 

 

 

 
反應(yīng)物投入量
 
3 mol H2、2 mol N2
 
6 mol H2、4mol N2
 
2 mol NH3
 
達(dá)到平衡的時(shí)間(min)
 
         t
 
5
 
8
 
平衡時(shí)N2的濃度(mol·L-1
 
c1
 
3
 
 
 
N2的體積分?jǐn)?shù)
 
ω1
 
ω2
 
ω3
 
混合氣體密度(g·L-1
 
ρ1
 
ρ2
 
 
 
 
(1)下列能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1︰3︰2
b.v(N2=3v(H2
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
(2)甲容器中達(dá)到平衡所需要的時(shí)間t     5min (填>、< 或=)
(3)乙中從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)N2的平均反應(yīng)速率       (注明單位)。
(4)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________.
a.2c1 =3mol/L         b.ω1 = ω2            c.2ρ1 = ρ2    
(5)該溫度下,容器乙中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____  __(用分?jǐn)?shù)表示)(mol/L)-2。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

利用N2和H2可以實(shí)現(xiàn)NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g)           △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)         △H=-483.6kJ/mol
寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為
           。
(2)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:

(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)
①圖像中T2和T1的關(guān)系是:T2           T1(填“高于”“低于”“等于”“無(wú)法確定”)
②比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2 的轉(zhuǎn)化率最高的是(填字母)。                     。
③若容器容積為1L,在起始體系中加入1mol N2 ,n=3mol反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則此 條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=               。保持容器體積不變,再向容器中加入1mol N2,3mol H2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),氫氣的轉(zhuǎn)化率將
(填“增大”、“減”或“不變”)。
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。
①一定溫度下,在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng):
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

t/s
0
50
100
c(N2O5)/mol·L—1
5.0
3.5
2.4
 
則50s內(nèi)NO2的平均生成速率為                    。
②現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中Y為CO2

寫出石墨I(xiàn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式                              。
在電解池中生成N2O5的電極反應(yīng)式為                                 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案