【題目】碳的氧化物對(duì)環(huán)境的影響較大,CO是燃煤工業(yè)生產(chǎn)中的大氣污染物,CO2則促進(jìn)了地球的溫室效應(yīng)。給地球生命帶來了極大的威脅。

(1)已知:①甲醇的燃燒熱△H=-726.4kJ·mol-1

②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1

則二氧化碳和氫氣合成液態(tài)甲醇,生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________________________。

(2)二氧化碳合成CH3OH 的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1,過程中會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。圖1是合成甲醇反應(yīng)中溫度對(duì)CH3OH、CO的產(chǎn)率影響曲線圖,△H2________0(填“>”或“<”)。增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),合成甲醇的反應(yīng)速率___________(填“增大”“減小”或“ 不變”),副反應(yīng)的化學(xué)平衡________(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。

(3)以某些過渡金屬氧化物作催化劑,二氧化碳與甲烷可轉(zhuǎn)化為乙酸:CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同溫度下,乙酸的生成速率變化曲線如圖2。結(jié)合反應(yīng)速率,使用催化劑的最佳溫度是________℃,欲提高CH4的轉(zhuǎn)化率,請?zhí)峁┮环N可行的措施:____________________________。

(4)一定條件下,CO2 與NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某溫度下。在容積為1L的恒容密閉容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合氣體。圖3是有關(guān)量的變化曲線,其中表示NH3轉(zhuǎn)化率的是曲線________(填“a”或“b”),曲線c 表示尿素在平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)變化曲線,則M點(diǎn)的平衡常數(shù)K=________,y=________。

【答案】 CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.0 kJ·mol-1 > 增大 向逆反應(yīng)方向 250 增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或增大CO2的濃度或使CH3COOH液化抽離等 b 20 36.4

【解析】(1)甲醇的燃燒熱H=-726.4kJmol-1,可得甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:①CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)H=-726.4kJmol-1,氫氣的燃燒熱H=-285.8kJmol-1,可得氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式:②H2(g)+ O2(g)═H2O(l)H=-285.8kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,②×3-①得:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(1)H=-131.0kJ/mol,故答案為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(1)H=-131.0kJ/mol;

(2)根據(jù)圖1,升高溫度CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) CO的產(chǎn)率增大,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H20; CH3OH的產(chǎn)率減小,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),H10;增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)平衡正向移動(dòng),使得二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量減小副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 中反應(yīng)物的量減少,平衡逆向移動(dòng),故答案為:>;增大向逆反應(yīng)方向;

(3)根據(jù)圖像,在250℃時(shí)乙酸的生成速率最高,說明該溫度下催化劑的活性最強(qiáng),因此使用催化劑的最佳溫度是250℃;欲提高CH4的轉(zhuǎn)化率,需要平衡正向移動(dòng),可以采取的措施有增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或增大CO2的濃度或使CH3COOH液化抽離等,故答案為:250;增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)或增大CO2的濃度或使CH3COOH液化抽離等

(4)增加氨碳比(),氨氣的轉(zhuǎn)化率降低,根據(jù)圖像,曲線b表示NH3轉(zhuǎn)化率曲線c表示尿素在平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)變化曲線,M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的=2,則加入的CO21mol,NH32mol,平衡時(shí)CO2NH3的轉(zhuǎn)化率均為80%,

CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)

起始(mol) 1 2 0 0

反應(yīng)(mol) 0.8 1.6 0.8 0.8

平衡(mol) 0.2 0.4 0.8 0.8

平衡濃度(mol/L)0.2 0.4 0.8 0.8

M點(diǎn)的平衡常數(shù)K==20尿素在平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則y=×100%=36.4%,故答案為:b20;36.4。

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】合成氣(CO+H2) 廣泛用于合成有機(jī)物,工業(yè)上常采用天然氣與水蒸氣反應(yīng)等方法來制取合成氣,

(1)已知標(biāo)況下,5.6LCH4與水蒸氣完全反應(yīng)時(shí)吸收51.5kJ的熱量,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________

(2)在150℃時(shí)2L 的密閉容器中,將2molCH4和2mol H2O(g)混合,經(jīng)過15min達(dá)到平衡,此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為60%;卮鹣铝袉栴}:

①從反應(yīng)開始至平衡,用氫氣的變化量來表示該反應(yīng)速率v(H2)=________。

②在該溫度下,計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。

③下列選項(xiàng)中能表示該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

A.V(H2)=3v (CO) B.密閉容器中混合氣體的密度不變

C.密閉容器中總壓強(qiáng)不變 D.C(CH4)=C(CO)

(3)合成氣中的氫氣也用于合成氨氣:N2+3H22NH3。保持溫度和體積不變,在甲、乙、丙三個(gè)容器中建立平衡的相關(guān)信息如下表。則下列說法正確的是_______________;

容器

體積

起始物質(zhì)

平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量

平衡時(shí)N2 的體積分?jǐn)?shù)

反應(yīng)開始時(shí)的速率

平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)

1L

1molN2+3molH2

1.6mol

φ

v

P

1L

2molN2+6molH2

n1 mol

φ

v

P

2L

2molN2+6molH2

n2 mol

φ

v

P

A.n1=n2=3.2 B.φ C.v >v>v D.P>P=P

(4)合成氣可以制取甲醚,綠色電源“二甲醚-氧氣燃料電池”工作原理如下圖所示

① 電極Y 上發(fā)生的反應(yīng)式為__________ ;

②電池在放電過程中,電極X周圍溶液的pH_______(填“增大、減小、不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列食品或日常用品中主要成分是天然高分子化合物的是

A.滌綸B.花生油C.真絲睡衣D.保鮮膜

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有四種短周期元素,它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如表所述:

元素

結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息

X

構(gòu)成有機(jī)物的核心元素,該元素的一種氧化物和氣態(tài)氫化物都是典型的溫室氣體

Y

短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素,該單質(zhì)與冷水劇烈反應(yīng)

Z

與Y同周期,其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性

M

海水中除氫、氧元素外含量最多的元素,其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒劑和殺菌劑

請根據(jù)表中信息填寫:

(1)X元素在周期表中的位置________;其相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣態(tài)氫化物常用作______

(2)工業(yè)上制取Y單質(zhì)常用的方法是(用化學(xué)方程式表示)_________。

(3)Y離子半徑比Z離子的半徑________(填“大”或“小”)。

(4)Z的單質(zhì)和氧化鐵反應(yīng)可用于野外焊接鋼軌,該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

(5)舉出實(shí)例說明M的非金屬性比X強(qiáng):_____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )

A. 若2.24L某氣體中含有的分子數(shù)為0.1NA,則該氣體所處的狀態(tài)一定為標(biāo)準(zhǔn)狀況

B. 一定條件下,密閉容器中1.4gN2與0.2molH2充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA

C. 0.1mol熔融狀態(tài)下的NaHSO4中含有的陰離子數(shù)為0.2NA

D. 7.4g丁醇中存在的共價(jià)鍵總數(shù)為1.4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某校合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產(chǎn)物;卮鹣铝袉栴}。

(1)Na2SO4與焦炭反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:

①先通入N2,然后加熱,直至反應(yīng)結(jié)束,整個(gè)過程中N2的作用是__________________________

②裝置B的作用是___________。

(2)該同學(xué)認(rèn)為氣體產(chǎn)物中可能含有CO2、CO 及SO2,并進(jìn)行驗(yàn)證,選用上述實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①實(shí)驗(yàn)裝置連接的合理順序?yàn)锳、B、___________。裝置H中黑色粉末是___________

②能證明產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是____________________________________________。

③若含有SO2,E裝置的作用是______________________________(用化學(xué)方程式說明)。

(3)某同學(xué)利用下圖裝置驗(yàn)證固態(tài)產(chǎn)物,能證明固態(tài)產(chǎn)物中含有Na2S的現(xiàn)象是___________。若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)固態(tài)產(chǎn)物完全反應(yīng)后,錐形瓶底部還產(chǎn)生少量黃色沉淀,說明固體產(chǎn)物中除含有Na2S外,還含有少量的___________(填一種可能的物質(zhì))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某芳香烴的分子式為C8H10,其一溴代物的同分異構(gòu)體有

A. 14 B. 9 C. 5 D. 12

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(題文)海帶含有豐富的碘,為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?

(1)步驟③和⑤的實(shí)驗(yàn)操作名稱分別是________________、____________。

(2)步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯,該步驟應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)裝置是________,該裝置的操作名稱為__________。

(3)步驟④反應(yīng)的離子方程式是___________________________

(4)請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘:______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15 )

鈾是原子反應(yīng)堆的原料,常見鈾的化合物有UF4、UO2(NH4)4[UO2(CO3)3等。

回答下列問題:

(1) UF4MgCa 還原可得金屬鈾;鶓B(tài)鈣原子的核外電子排布式為__________________熔點(diǎn):MgO(2852℃)高于CaO(2614℃),原因是_______________________________金屬鈾的一種堆積方式為體心立方堆積,該堆積方式的空間利用率為_______________________________。

(2)已知:2UO2+5NH4HF2 2UF4·NH4F+3NH3↑+ 4H2O↑,NH4HF2中含有的作用力是________(填選項(xiàng)字母)。

a.氫鍵 b.配位鍵 c.共價(jià)鍵 d.離子鍵 e.金屬鍵

(3)已知:3[(NH4)4[UO2(CO3)3] 3UO2+10NH3 ↑+9CO2 ↑+N2 ↑+9H2O↑

①NH4+的空間構(gòu)型為_____________________,NH4+互為等電子體的分子或離子有_____(任寫兩種)。

②CO32-中碳原子的雜化軌道類型為___________________________。

分解產(chǎn)物中屬于非極性分子的是____________________(填選項(xiàng)字母)。

a.NH3 b. CO2 C.N2 d. H2O

(4)UO2的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞參數(shù)如圖所示:

晶胞中U 的配位數(shù)為__________________________。

②UO2晶體的密度為_____________g·cm-3(列出計(jì)算式即可。設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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同步練習(xí)冊答案