【題目】CO是現(xiàn)代化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)原料,下列有關(guān)問題都和CO的使用有關(guān)。
(1) 工業(yè)上可利用CO生產(chǎn)乙醇:
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
工業(yè)上也可利用CO2(g)與H2(g)為原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
則:ΔH與ΔH1、ΔH2、ΔH3之間的關(guān)系是:ΔH=___________________。
(2)一定條件下,H2、CO在體積固定的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有___ 。
A.2v(H2)= v(CO)
B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
(3)工業(yè)可采用CO與H2反應(yīng)合成再生能源甲醇,反應(yīng)如下:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20molH2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如(圖1)所示。
①合成甲醇的反應(yīng)為 (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為 。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時,容器的體積為10L,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積為_________L。
④(圖2)中虛線為該反應(yīng)在使用催化劑條件下關(guān)于起始?xì)錃馀cCO投料比和CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖. 當(dāng)其條件完全相同時,用實(shí)線畫出不使用催化劑情況下CO平衡轉(zhuǎn)化率的示意圖.
⑤CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如(圖3)所示,實(shí)際生產(chǎn)時條件控制在250 ℃、 1.3×104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是__________________。
【答案】(1)△H1-3△H2-2△H3;(2)CE;
(3)①放熱;②KA=KB>KC;③2;④;⑤在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大,同時生產(chǎn)成本增加,得不償失。
【解析】
試題分析:(1)①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O,②H2O(l)=== H2O(g),③2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l),①-3×②-2×③,得出:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH=△H1-3△H2-2△H3;(2)A、用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡,要求反應(yīng)反應(yīng)方向一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,題目中沒有指明反應(yīng)的方向,不能表示達(dá)到平衡,故錯誤;B、根據(jù)選項(xiàng)A的分析,反應(yīng)方向都是正反應(yīng)方向,不能表示達(dá)到平衡,故錯誤;C、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,因此壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;D、根據(jù)密度的定義,組分都是氣體,因此氣體的質(zhì)量不變,因?yàn)槭呛闳轄顟B(tài),因此體積不變,密度不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故錯誤;E、根據(jù)M=m/n,氣體質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變,n變化,因此當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故正確;(3)①根據(jù)圖1,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng);②化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,則化學(xué)平衡常數(shù)不變,因此KA=KB,此反應(yīng)正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,即KB>KC,因此有KA=KB>KC;
③CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)A點(diǎn)對應(yīng)
起始: 10 20 0
變化:10×0.5 10×2×0.5 10×0.5
平衡: 5 10 5
此時體積為10L,平衡常數(shù)為1,B 點(diǎn)達(dá)到平衡,設(shè)達(dá)到平衡時容器的體積為VL,
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)A點(diǎn)對應(yīng)
起始: 10 20 0
變化:10×0.8 10×2×0.8 10×0.8
平衡: 2 4 8
根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式,K=(8/V)/[2/V×(4/V)2],因?yàn)閮烧咂胶獬?shù)相等,即K=1,解得V=2L;
④使用催化劑加快反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡無影響,因此圖像是:
;
⑤根據(jù)圖像3,在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大,同時生產(chǎn)成本增加,得不償失。
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法正確的是
A.把過量新制的氯水滴加到石蕊試液中,溶液顏色先變藍(lán)后褪色
B.自來水廠用氯氣給水消毒,是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成的HClO具有強(qiáng)氧化性
C.Cl2、Cl-均有毒
D.Cl2、HClO、H2O2都具有漂白性
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于物質(zhì)分類正確的組合是
組合分類 | 堿 | 酸 | 鹽 | 堿性氧化物 | 酸性氧化物 |
A | Na2CO3 | H2SO4 | NaOH | SO2 | CO2 |
B | NaOH | HCl | NaCl | Na2O | CO |
C | NaOH | CH3COOH | CaF2 | CO | SO2 |
D | KOH | HNO3 | CaCO3 | CaO | SO3 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎳電池開始應(yīng)用于新能源汽車,但電池使用后電極材料對環(huán)境還是有一定的危害, 某型號鎳電池的電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。研究小組設(shè)計如下工藝流程,對該電池的電極材料進(jìn)行資源回收:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②實(shí)驗(yàn)溫度時的溶解度:NiC2O4> NiC2O4H2O> NiC2O42H2O
③某溫度下:Ksp[Ni(OH)2] = 5.0×10-16、Ksp[NiC2O4]=4.0×10-10、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Al(OH)3]=3.0×10-34
回答下列問題:
(1)用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH,首先析出的沉淀是__________,控制這兩種沉淀能夠依次析出可利用________(儀器名稱)。
(2)過濾①得到的沉淀為___________,洗滌Ni(OH)3沉淀的方法是__________。
(3)寫出加入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_________。
(4)電解過程中陰極反應(yīng)式為___________,沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物之一氧化,寫出“氧化”的離子方程式____________。
(5)鐵鎳蓄電池的電池總反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2,該電池的電解液為___________(填“酸性”或“堿性”)溶液,充電時正極的電極反應(yīng)式為_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2008年奧運(yùn)會在北京舉行時用大型遙控飛艇作為宣傳工具以渲染活動氣氛,為了使飛艇在空中安全而有效,你認(rèn)為飛艇內(nèi)充入哪種氣體最好( )
A.氫氣
B.氦氣
C.氧氣
D.二氧化碳
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】幾種物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示
請回答
(1)A轉(zhuǎn)化為B及氣體的反應(yīng)中應(yīng)加入的試劑是(填化學(xué)式) 。
(2)寫出B的化學(xué)式: ,F的化學(xué)式: 。
(3)寫出G轉(zhuǎn)化為H的化學(xué)方程式: 。
(4)寫出檢驗(yàn)D溶液中金屬陽離子的方法: (用離子方程式表示);向D溶液中加入A,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】施用碳酸氫銨、氯化銨等銨態(tài)氮肥能夠促進(jìn)農(nóng)作物生長,但是銨態(tài)氮肥不能與堿性肥料如草木灰混合使用,其原因是銨態(tài)氮肥( )
A.易溶于水
B.能與堿反應(yīng)
C.受熱易分解
D.在水中易發(fā)生電離
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行化學(xué)研究的重要環(huán)節(jié),下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是( )
A. 向滴有KSCN的FeCl3溶液中加入NaOH溶液以研究反應(yīng)物濃度對化學(xué)平衡的影響
B. 用酒精萃取碘水中的碘,水從分液漏斗下口放出,碘的酒精溶液從分液漏斗上口倒出
C. 將高錳酸鉀溶液裝入堿式滴定管中進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn),以測定某FeSO4樣品的純度
D. 為制備硅酸膠體,以酚酞為指示劑,將濃鹽酸滴入飽和Na2SiO3溶液中
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量隨AlCl3加入量的變化關(guān)系如圖所示.則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:Na+、Fe3+、SO42﹣、HCO3﹣
B.b點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:Na+、S2﹣、SO42﹣、Cl﹣
C.c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3﹣、Na+
D.d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:K+、NH4+、I﹣、HCO3﹣
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com