(填“促進(jìn) .“抑制 或“無影響 )作用.②用此法生產(chǎn)的CO和H2合成CH3OH.為使CO和H2利用率最高.電解時應(yīng)控制電壓在 V左右.(3)在300℃時.將0.60molCO.1.40molH2充入4L密閉容器中.在恒溫恒容下發(fā)生反應(yīng)CO △H<0.甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示:①圖中判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 .② 5min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率v(H2) = mol/.③ 若在500℃條件下.將1.00molCO.0.50mol H2和0.50mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中.此時反應(yīng)將 . A.正反應(yīng)方向反應(yīng) B.逆反應(yīng)方向反應(yīng)C.達(dá)到平衡 D.無法判斷">

【題目】CO2是造成全球氣候變暖的主要氣體,同時也是一種來源豐富、價格低廉的碳資源。中科院福建物構(gòu)所謝奎及其團隊利用電能將CO2高效轉(zhuǎn)化為COCOH2可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)燃料和多種化工產(chǎn)品,實現(xiàn)碳資源的循環(huán)利用。

1)已知反應(yīng)過程中能量變化如下表和曲線圖所示:

反應(yīng)

A

C

Ea1(kJ/mol)

Ea2(kJ/mol)

ΔH(kJ/mol)

2CO(g)+O2(g)

2CO2(g)

?

2389

-566

2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)

1480

?

-571.6

2CH3OH(l)+3O2(g)

2CO2(g)+4H2O(l)

3026

4478

ΔH3

反應(yīng)ΔH3=_________kJ/mol

CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) ΔH4=_______kJ/mol;此反應(yīng)中,有利于提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_______(填字母)。

A.高溫低壓 B.低溫高壓

C.高溫高壓 D.低溫低壓

2)在不同的電壓下,CO2H2O混合電解轉(zhuǎn)化為CO、H2的電流效率如圖所示(注:電流效率×100%):

由圖可知生成COH2有相互/span>_______(填促進(jìn)、抑制無影響)作用。

用此法生產(chǎn)的COH2合成CH3OH,為使COH2利用率最高,電解時應(yīng)控制電壓在________ V左右(選填515、2325、30)。

3)在300℃時,將0.60molCO、1.40molH2充入4L密閉容器中,在恒溫恒容下發(fā)生反應(yīng)CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H<0,甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示:

圖中判斷反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________________。

② 5min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率v(H2) ________mol/(Lmin)

若在500℃條件下,將1.00molCO、0.50mol H20.50mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中,此時反應(yīng)將_______(填字母)。

A.正反應(yīng)方向反應(yīng) B.逆反應(yīng)方向反應(yīng)

C.達(dá)到平衡 D.無法判斷

【答案】-1452 -128.6 B 抑制 25 CH3OH濃度保持不變或不再隨時間變化 0.02 B

【解析】

(1)根據(jù)ΔH3=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能計算反應(yīng)③的ΔH3,然后根據(jù)蓋斯定律計算ΔH4;根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素分析判斷提高H2平衡轉(zhuǎn)化率的方法;

(2)①由圖可知,生成CO越少,生成H2越多,據(jù)此解答;

②根據(jù)方程式CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)分析判斷使COH2利用率最高的電壓;

(3)①根據(jù)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的特征分析解答;

首先計算5min內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率,再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比計算v(H2)

③先計算300℃時的平衡常數(shù)K,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,K減;再計算500℃條件下,將1.00molCO、0.50mol H20.50mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中的Qc,根據(jù)QcK的大小,判斷平衡移動的方向。

(1)反應(yīng)③的ΔH3=反應(yīng)物的活化能-生成物的活化能=(3026)-(4478)=-1452 kJ/mol;根據(jù)表格數(shù)據(jù),①2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) ΔH1=-566 kJ/mol,②2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ/mol,③2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l) ΔH3=-1452 kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將(+×2-得:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l) ΔH4=×[(-566)+(-571.6)×2-(-1452)]kJ/mol=-128.6 kJ/mol;該反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),低溫高壓能夠使平衡正向移動,有利于提高H2平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:-1452; -128.6B;

(2)①由圖可知,生成CO越少,生成H2越多,生成COH2有相互抑制的作用,故答案為:抑制;

②根據(jù)方程式CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)可知,為使COH2利用率最高,電解時應(yīng)控制電壓在25 V左右,故答案為:25;

(3)5minCH3OH濃度保持不變或不再隨時間變化,說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),故答案為:CH3OH濃度保持不變或不再隨時間變化;

5min內(nèi)甲醇的平均反應(yīng)速率==0.01 mol/(Lmin),則v(H2) 2v (CH3OH)= 0.02mol/(Lmin) ,故答案為:0.02;

③在300℃時,將0.60molCO、1.40molH2充入4L密閉容器中,平衡時甲醇的物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L,物質(zhì)的量為0.2mol,則反應(yīng)的COH2分別為0.2mol、0.4mol,平衡時COH2物質(zhì)的量濃度分別為 mol/L = 0.1mol/L, mol/L = 0.25mol/L,此時平衡常數(shù)K==8,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,K減;在500℃條件下,將1.00molCO、0.50mol H20.50mol CH3OH充入容積為2L的密閉容器中,此時CO、H2CH3OH的濃度分別為0.5 mol/L、0.25 mol/L、0.25 mol/L,Qc==8K,平衡逆向移動,故選B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知某種微生物燃料電池工作原理如圖所示。下列有關(guān)該電池的說法中,正確的是

A.外電路電子從B極移向A

B.溶液中H+B極區(qū)移向A極區(qū)

C.電池工作一段時間后B極區(qū)溶液的pH減小

DA極電極反應(yīng)式為:CH3COOH - 8e+2H2O=2CO2 +8H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬及其相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:

(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法不正確的是______。(填字母代號)

a.金屬鍵沒有方向性與飽和性

b.金屬鍵是金屬原子與自由電子間的相互作用

c.金屬熔沸點不同的原因可以用金屬鍵強弱解釋

d.電子氣理論可解釋金屬材料的延展性,不能解釋金屬有良好的導(dǎo)電性

(2)釩廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè),基態(tài)釩原子的價層電子排布圖為_________________

(3)二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[Fe(C5H5)2],熔點是172.5~173 ℃,100 ℃以上升華,二茂鐵屬于_____晶體。已知分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為)。已知二茂鐵的每個茂環(huán)帶有一個單位負(fù)電荷,則每個環(huán)中的大π鍵應(yīng)表示為________________。

(4)銅可以形成一種離子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,若要確定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶體還是非晶體,最科學(xué)的方法是對其進(jìn)行______實驗,其中陰離子的空間構(gòu)型是_____,該化合物加熱時首先失去的組分是H2O,原因是_______________________

(5)最近發(fā)現(xiàn),只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體也具有超導(dǎo)性,該物質(zhì)形成的晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

Mg緊鄰的Ni________個。

原子坐標(biāo)參數(shù)可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。該晶胞中原子的坐標(biāo)參數(shù)為a(0,0,0);b(1/2,1/2,0);d(1,1,1)。則c原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

若晶胞中Ni、Mg之間的最短距離為a pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度ρ=______g·cm3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化硅晶體是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖所示:

關(guān)于二氧化硅晶體的下列說法中,正確的是(  )

A. 1 mol SiO2晶體中Si—O鍵為2 mol

B. 二氧化硅晶體的分子式是SiO2

C. 晶體中Si、O原子最外電子層都滿足8電子結(jié)構(gòu)

D. 晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,且原子序數(shù)依次增大,其中A原子核外有三個未成對電子;A與B可形成離子化合物B3A2;C元素是地殼中含量最高的金屬元素;D原子核外的M層中有兩對成對電子;E原子核外最外層只有1個電子,其余各層電子均充滿。請根據(jù)以上信息,回答下列問題(答題時,A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示):

(1)比E核外電子數(shù)少5的元素的原子核外電子排布式是 ,A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為 。

(2)B的氯化物的熔點遠(yuǎn)高于C的氯化物的熔點,理由是 。

(3)A的氫化物屬于 (填“極性”或“非極性”)分子,D的低價氧化物分子的立體構(gòu)型是 。

(4)A、E形成的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為 (每個球均表示1個原子)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化工生產(chǎn)中常用MnS作沉淀劑除去工業(yè)廢水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),下列說法錯誤的是 ( 。

A. MnS的比CuS的

B. 該反應(yīng)達(dá)到平衡時:

C. 往平衡體系中加入少量固體后,變大

D. 的濁液中加入少量可溶性固體后,變大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】700℃時,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+ H2O(g)CO2 (g)+ H2(g)反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t2>t1):

反應(yīng)時間/min

n(CO)/mol

n(H2O)/mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

t2

0.20

下列說法正確的是( )

A. 反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為

B. 保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到達(dá)平衡時n(CO2)= 0.40mol

C. 保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20molH2O,與原平衡相比,達(dá)到新平衡時H2O轉(zhuǎn)化率增大

D. 溫度升至800℃,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】.常溫下,將某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等體積混合,兩種溶液的物質(zhì)的量的濃度和混合液的pH如下表所示:

實驗編號

HA的物質(zhì)的量(mol·L-1)

NaOH的物質(zhì)的量(mol·L-1)

混合后溶液的pH

0.1

0.1

pH=a

0.12

0.1

pH=7

0.2

0.1

pH>7

0.1

0.1

pH=10

(1)分析,如何判斷HA是強酸還弱酸? 。

(2)乙組混合溶液中離子c(A-)和c(Na+)的大小關(guān) 。

A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.無法判斷

(3)組實驗結(jié)果分析,混合溶液中離子度由大到小的 。

(4)分析丁組實驗數(shù)據(jù),混合溶液中下列算式的精確結(jié)(列式):c(Na+)-c(A-)= mol/L。

.某二元酸(分子式用H2B表示)在水中的電離方程式是:H2B=H++HB-;HB-H++B2-

回答下列問題:

(5)在0.1 mol/L的Na2B溶液中,下列粒子濃關(guān)系式正確的 。

A.c(B2-)+c(HB-)=0.1mol/L

B.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol/L

C.c(OH-)=c(H+)+c(HB-)

D.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)如圖回答,下列說法不正確的是

A. 此裝置用于鐵表面鍍銅時,a為鐵

B. 此裝置用于電鍍銅時,硫酸銅溶液的濃度不變

C. 燃料電池中正極反應(yīng)為O2+4e+4H2H2O

D. 若用該裝置進(jìn)行粗銅的精煉,當(dāng)有1 mol水生成時,可得到64 g精銅

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