【題目】CO2在工業(yè)中有重要的用途,請回答:
I.用CrO3作催化劑,CO2重整乙烷(C2H6)制乙烯(C2H4)的反應(yīng)過程如下:
①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1;
②3H2(g)+2CrO3(s) =3H2O(g)+Cr2O3(s) ΔH2;
③Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s) ΔH3;
(1)反應(yīng)C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH=____________ (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。
(2)向2L的恒容密閉容器中充入0.1molC2H6(g)和0.1molCO2(g),發(fā)生(1)中反應(yīng),C2H6(g)的平衡轉(zhuǎn)化率[a(C2H6)]與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。
①在相應(yīng)溫度下,A點的反應(yīng)速v(正)____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生,為提高α(C2H6),除了將生成物及時從體系中分離出來外,還可采取的措施有___________(任寫一種)。
Ⅱ.在體積為2L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表所示。
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(3)該反應(yīng)為_________反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”),原因為_________________。
(4)830℃下,若向容器中分別加入2molH2和2molCO2,10s后達(dá)到平衡,則這段時間內(nèi)v(H2)=________,轉(zhuǎn)化率α(CO2)=___________。
【答案】 > 適當(dāng)升高溫度(或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時CO2與C2H6的投料比等其他合理答案) 吸熱 溫度升高,平衡常數(shù)增大,平衡正向移動,則正反應(yīng)吸熱 0.05mol/(Ls) 50%
【解析】
I.(1)根據(jù)蓋斯定律計算;
(2)①圖象可知曲線上的點為平衡點,A點位于曲線下,達(dá)到平衡需要增大乙烷的轉(zhuǎn)化率;
②為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率,平衡正向進(jìn)行。
II.(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明溫度升高促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行;
(4)根據(jù)v=計算H2的消耗速率,由α=×100%計算CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。
I.(1)①C2H6(g)C2H4(g) + H2(g) ΔH1;
②3H2(g) + 2CrO3(s) = 3H2O(g) + Cr2O3(s) ΔH2;
③Cr2O3(s) + 3CO2(g) = 3CO(g) + 2CrO3(s) ΔH3;
蓋斯定律計算(①×3+②+③)得到反應(yīng):C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO2(g)+H2O(g)的△H=;
(2)①C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系圖分析可知,A點位于平衡曲線下方,未達(dá)到化學(xué)平衡,若達(dá)到平衡狀態(tài)需要增大乙烷的轉(zhuǎn)化率,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,A點的反應(yīng)速率v(正)>v(逆);
②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生,為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率,除了將生成物及時從體系中分離出來外,還可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時CO2與C2H6的投料比等。
II.(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明升高溫度,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(4)在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在反應(yīng)開始時n(CO2)=n(H2)=2mol,假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生H2O的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時的物質(zhì)的量:n(CO2)=n(H2)=(2-x)mol,n(CO)=n(H2O)=xmol,由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,在830℃下,K=1.0,所以K===1.0,解得x=1mol,則這段時間內(nèi)v(H2)==0.05mol/(Ls),此時CO2的轉(zhuǎn)化率α(CO2)=×100%=50%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在25 ℃時,AgCl的白色懸濁液中,依次加入等濃度的KI溶液和Na2S溶液。觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)黃色沉淀。最終出現(xiàn)黑色沉淀。已知有關(guān)物質(zhì)的溶度積Ksp(25 ℃)如下:
AgCl | AgI | Ag2S | |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.51×10-16 | 6.3×10-50 |
下列敘述錯誤的是( )
A.沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動
B.溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀
C.AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D.25 ℃時,在飽和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的濃度不同
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【題目】在一定溫度下,CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ/mol
1molCO和3molCH4組成的混合氣體,在相同條件下完全燃燒時,釋放的熱量為( )
A.2912kJB.2953kJC.3236kJD.3867kJ
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【題目】Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時,電子流向________(填“正極”或“負(fù)極”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是________。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的________(填代號)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是________。若電解電路中通過2 mol電子,MnO2的理論產(chǎn)量為________。
(4)用間接電化學(xué)法除去NO的過程,如下圖所示:
已知電解池的陰極室中溶液的pH在4~7之間,寫出陰極的電極反應(yīng)式:_____________。用離子方程式表示吸收池中除去NO的原理:____________________________________。
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【題目】電解Na2SO4溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如下圖所示,其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下,氣體甲與氣體乙的體積比約為1:2。下列說法正確的是( )
A.b 極與電源的正極相連
B.產(chǎn)物丙為NaOH 溶液
C.離子交換膜d 為陰離了交換膜(允許陰離子通過)
D.a 電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑
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【題目】關(guān)于 說法正確的是
A.該分子中所有的碳原子均可能處于同一平面上
B.該分子中一定共面的碳原子數(shù)至少為8個
C.該分子中至少有9個碳原子處于同一條直線上
D.該分子中可能處于同一平面的原子總數(shù)最多為18個
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【題目】醋酸是一種常見的弱酸,請回答:
(1)已知某溫度時,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=1.6×10-5。
①醋酸的起始濃度為0.010mol/L,平衡時c(H+)=______(提示:醋酸的電離平衡常數(shù)很小,平衡時的c(CH3COOH)可近似視為仍等于0.010mol/L
②pH=1的醋酸與pH=l的鹽酸等體積混合,混合后溶液中c(CH3COO-)=_______。
(2)日常生活中常用醋酸除水垢,但工業(yè)鍋爐的水垢中常含有CaSO4,需先用________(填化學(xué)式)溶液處理,而后用鹽酸去除。
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【題目】2008年12月15日,全球第一款不依賴專業(yè)充電站的雙模電動車--比亞迪F3DM雙模電動車在深圳正式上市.比亞迪F3DM雙模電動車代表著“科技綠色明天”,運用了眾多高新科技,開啟了電動車的新時代,同時也實現(xiàn)了中國力量領(lǐng)跑世界.鎳鎘可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用.已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:有關(guān)該電池的說法正確的()
A.充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程
B.充電時陽極反應(yīng):
C.放電時負(fù)極附近溶液的酸性增強(qiáng)
D.放電時電解質(zhì)溶液中的向正極移動
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【題目】用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水含、、、的裝置如圖所示、b為石墨電極,下列說法正確的是
A.電池工作時,B極反應(yīng)式為
B.電解時,電子流動路徑是:A極外電路極溶液極極
C.NaOH溶液充分吸收后所得溶液可制作漂白水
D.當(dāng)電池中消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況時,a極周圍也會產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體
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