【題目】以煤為原料,經(jīng)過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。
①該反應在常溫下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。
②一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應,下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是____(填字母,下同)。
a.容器中的壓強不變
b.1 mol H—H鍵斷裂的同時,斷裂2 mol H—O鍵
c.c(CO)=c(H2)
d.密閉容器的容積不再改變
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①實驗1中從反應開始至平衡以CO2表示的平均反應速率為v(CO2)=________(取小數(shù)點后兩位,下同)。
②該反應的正反應為________(
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,達到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來
d.再充入1 mol CO2和3 mol H2
【答案】 不能 bd 0.13 mol·L-1·min-1 放 0.17 c d
【解析】試題分析:本題考查化學反應自發(fā)性的判斷,化學平衡的標志,化學反應速率和化學平衡常數(shù)的計算,外界條件對化學平衡的影響。
(1)①該反應的ΔH0,ΔS0,在常溫下ΔG=ΔH-TΔS0,該反應在常溫下不能自發(fā)進行。
②a,該容器容積可變,在建立平衡過程中容器內(nèi)壓強始終不變,容器中的壓強不變不能說明反應達到平衡狀態(tài);b,1molH-H鍵斷裂的同時,斷裂2molH-O鍵,表示正逆反應速率相等,能說明反應達到平衡狀態(tài);c,根據(jù)轉化之比等于化學計量數(shù)之比,c(CO)與c(H2)始終相等,c(CO)=c(H2)不能說明反應達到平衡狀態(tài);d,該反應的正反應為氣體分子數(shù)增大的反應,建立平衡過程中氣體分子物質(zhì)的量增大,在容積可變?nèi)萜髦腥萜鞯娜莘e增大,平衡時氣體分子物質(zhì)的量不變,容器的容積不變,容器的容積不再改變能說明反應達到平衡狀態(tài);能說明反應達到平衡狀態(tài)的是bd,答案選bd。
(2)①實驗1中從反應開始至平衡υ(CO)=(4mol-2.4mol)2L6min=0.13mol/(L·min),則υ(CO2)=υ(CO)=0.13mol/(L·min)。
②該反應反應前后氣體分子數(shù)不變,根據(jù)等效平衡的規(guī)律,650℃起始向容器中充入1molH2O(g)和2molCO(起始物質(zhì)的量為實驗1的一半),達到平衡時H2物質(zhì)的量為0.8mol、CO物質(zhì)的量為1.2mol(平衡物質(zhì)的量為實驗1的一半);實驗2為900℃起始向容器中充入1molH2O(g)和2molCO,達到平衡時H2物質(zhì)的量為0.4mol、CO物質(zhì)的量為1.6mol,說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,該反應的逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應。實驗2條件下用三段式
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
c(起始)(mol/L) 1 0.5 0 0
c(轉化)(mol/L) 0.2 0.2 0.2 0.2
c(平衡)(mol/L) 0.8 0.3 0.2 0.2
平衡常數(shù)K===0.17。
(3)a,由于反應物的總能量大于生成物的總能量,該反應的正反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,c(CH3OH)減;b,充入He(g),由于各物質(zhì)的濃度不變,平衡不發(fā)生移動,c(CH3OH)不變;c,將H2O(g)從體系中分離出來,減小生成物濃度,平衡向正反應方向移動,c(CH3OH)增大;d,再充入1molCO2和3molH2,增大反應物濃度,平衡向正反應方向移動,c(CH3OH)增大;能使c(CH3OH)增大的是cd,答案選cd。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應速率和限度與生產(chǎn)、生活密切相關。
(1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,在 400mL 稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):
時間/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積/mL (標準狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時間段反應速率最大______min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因是______。
②求 3~4 min 時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率______(設溶液體積不變)。
(2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率,你認為不可行的是______ (填字母)。
A.蒸餾水 B.KCl 溶液 C.KNO3 溶液 D.CuSO4 溶液
(3)某溫度下在 4 L 密閉容器中,X、Y、Z 三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖:
①該反應的化學方程式是______。
②該反應達到平衡狀態(tài)的標志是_______(填字母)。
A.Y 的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變
B.X、Y 的反應速率比為 3:1
C.容器內(nèi)氣體壓強保持不變
D.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量保持不變
E.生成 1mol Y 的同時消耗 2mol Z
③2 min 內(nèi) Y 的轉化率為_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲~辛等元素在周期表中的相對位置如下表,甲與戊的原子序數(shù)相差3,戊的一種單質(zhì)是自然界硬度最大的物質(zhì),丁與辛屬同周期元素。下列判斷正確的是( )
A.金屬性:甲>乙>丁
B.原子半徑:辛>己>戊
C.丙與庚的原子核外電子數(shù)相差13
D.乙的單質(zhì)在空氣中燃燒生成只含離子鍵的化合物
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】探究Na2O2與水的反應,實驗如圖:(已知:H2O2 H+ + HO2-、HO2- H+ + O22-)下列分析不正確的是
A. ①、⑤中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復燃
B. ①、④中均發(fā)生了氧化還原反應和復分解反應
C. ②、⑤中KMnO4與MnO2的作用不同,產(chǎn)生氣體的量也不同
D. 通過③能比較酸性:HCl>H2O2
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【題目】化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學實驗在化學學習中具有極其重要的作用。下列實驗裝置與實驗目的對應的是( )
A用海水制蒸餾水 | B將碘水中的碘單質(zhì)與水直接分離 | C除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3 | D稀釋濃硫酸 |
A.AB.BC.CD.D
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【題目】某溫度下,在2L密閉容器中充入4mol A氣體和3mol B氣體,發(fā)生下列反應:2A(g)+B(g)C(g)+xD(g),5s達到平衡。達到平衡時,生成了1mol C,測定D的濃度為2mol/L。
(1)求x =____。
(2)求這段時間A的平均反應速率為_____ mol·L-1·s-1。
(3)平衡時B的濃度為______ mol·L-1。
(4)A的轉化率為_________。(轉化率a=)
(5)5s達到平衡,容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量比起始時______填“大”、“小”或“相等”,下同,混合氣體密度比起始時______。
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【題目】某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行實驗(圖中a、b、c表示止水夾)。
請按要求填空:
(1)A裝置中甲儀器名稱為______。
(2)A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl2并進行相關的性質(zhì)實驗。
① A中乙為MnO2固體,甲中盛有濃鹽酸,則燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為_____________。
② 若在丙中加入適量水,即可制得氯水。將所得氯水分成兩份,進行Ⅰ、Ⅱ兩個實驗,實驗操作、現(xiàn)象結論如下:
Ⅰ. 將氯水滴入品紅溶液中,現(xiàn)象________________。
Ⅱ. 氯水中加入 NaHCO3粉末,有無色氣泡產(chǎn)生,某同學得出結論:氯氣與水反應的產(chǎn)物具有較強的酸性。請你評價該同學的結論是否合理?若不合理,請說明理由。 ___________________
③E裝置的作用__________________。
(3)B、D、E裝置相連后,在B中盛裝濃硝酸和銅片(放在有孔塑料板上),關閉止水夾c,制得NO2,接著再進行有關實驗。
① 欲用D裝置驗證NO2與水的反應,其操作步驟為:先關閉止水夾_____,再打開止水夾_____,使燒杯中的水進入試管丁的操作是_________________。
② NO2尾氣可用NaOH溶液吸收生成兩種鈉鹽,寫出反應的化學方程式為____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2min末該反應達到平衡,生成0.8mol D,并測得C的濃度為0.2mol/L。下列判斷錯誤的是
A. x=1
B. B的轉化率為80%
C. 2min內(nèi)A的平均反應速率為0.3 mol·L-1·min-1
D. 若混合氣體的密度不變,也不能說明該反應達到平衡狀態(tài)
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【題目】在酸性溶液中用400mL 0.075molL-1的KMnO4溶液處理2gCu2S和CuS的混合物,發(fā)生如下反應: ① 8MnO4- + 5Cu2S + 44H+ = 10Cu2+ + 5SO2↑+ 8Mn2+ + 22H2O② 6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 5SO2↑+ 6Mn2+ + 14H2O,反應后煮沸溶液,趕盡SO2,剩余的KMnO4恰好與350mL 0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應。已知該反應的化學方程式如下:2KMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O
(1)反應①的氧化劑為____;還原劑為_______;氧化產(chǎn)物為___________。
(2)用雙線橋法標出反應②的電子轉移情況____ 6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 6Mn2++ 5SO2↑ + 14H2O
(3)反應②中每轉移3mol電子,可生成標準狀況下氣體的體積為_________L。
(4)KMnO4溶液與固體混合物反應后,剩余KMnO4的物質(zhì)的量為 ______ mol。
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