由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引用了各界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),該反應(yīng)的能量變化如圖所示:
(1)上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 ,溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)在體積為2 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,測得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示。從反應(yīng)開始到5 min末,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)= 。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
CO2是生活中常見的化合物之一,隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴(yán)重的問題,人類對CO2的性質(zhì)研究和綜合利用日益重視。
Ⅰ.在催化劑作用下,可由甲醇和CO2直接合成碳酸二甲酯(DMC):CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會超過1%,這是制約該反應(yīng)走向工業(yè)化的主要原因。某研究小組在其他條件不變的情況下,通過研究溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量分別對轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響來評價(jià)催化劑的催化效果。計(jì)算公式為:TON=轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。
(1)根據(jù)反應(yīng)溫度對TON的影響圖(相同時(shí)間內(nèi)測定),判斷該反應(yīng)的焓變△H________0(填“>”、“=”或“<”),理由是____________________________________。
(2)根據(jù)反應(yīng)時(shí)間對TON的影響圖(上圖),已知溶液總體積10mL,反應(yīng)起始時(shí)甲醇0.25mol,催化劑0.6×10—5 mol,計(jì)算該溫度下,4~7 h內(nèi)DMC的平均反應(yīng)速率:________。
(3)根據(jù)該研究小組的實(shí)驗(yàn)及催化劑用量對TON的影響圖(見上右圖),判斷下列說法正確的是 。
A.由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用甲醇把影響環(huán)境的溫室氣體CO2 轉(zhuǎn)化為資源,在資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)方面都具有重要意義
B. 在反應(yīng)體系中添加合適的脫水劑,將提高該反應(yīng)的TON
C. 當(dāng)催化劑用量低于1.2×10—5 mol時(shí),隨著催化劑用量的增加,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率顯著提高
D. 當(dāng)催化劑用量高于1.2×10—5 mol時(shí),隨著催化劑用量的增加DMC的產(chǎn)率反而急劇下降
Ⅱ.如果人體內(nèi)的CO2不能順利排除體外會造成酸中毒,緩沖溶液可以抵御外來少量酸或堿對溶液pH的影響,人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系(H2CO3/HCO3-)維持pH穩(wěn)定。己知正常人體血液在正常體溫時(shí),H2CO3的一級電離常數(shù)Ka1=10-6.1,c(HCO3-):c(H2CO3)≈20:1,lg2=0.3。
(4)由題給數(shù)據(jù)可算得正常人體血液的pH________(保留一位小數(shù))。
(5)正常人體血液中H2CO3、HCO3-、OH-、H+四種微粒濃度由大到小關(guān)系為: 。
(6)當(dāng)少量的酸、堿進(jìn)入血液中時(shí),血液pH變化不大,其原因是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
|溫度/ ℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硫酸用途十分廣泛,工業(yè)上合成硫酸時(shí),將SO2轉(zhuǎn)化為催化氧化是一個(gè)關(guān)鍵步驟。請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行,判斷其達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 。(填字母)
a.SO2和SO3濃度相等
b.SO2百分含量保持不變
c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變
d.SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e.容器中混合氣體的密度保持不變
(2)某溫度下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196 kJ?mol-1。在一個(gè)固定容積為5 L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分鐘后達(dá)到平衡,測得容器中含SO3為0.18 mol,則v(O2)= mol?L-1?min-1,放出的熱量為 kJ。
(3)一定溫度時(shí),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。試分析工業(yè)生產(chǎn)中采用常壓的原因是 。
(4)將一定量的SO2和0.7 molO2放入一定體積的密閉容器中,在550℃和催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液,氣體體積減少了21.28 L;再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2,氣體的體積又減少了5.6 L(以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。則該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率是多少?(要寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2及少量的CO、NH3的混合氣)在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中的CO,其反應(yīng)是:[Cu(NH3)2CH3COO]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]CH3COO·CO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))
(1)必須除去原料氣中的CO的原因是 。
(2)醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液吸收CO的生產(chǎn)適宜條件是 。
(3)吸收CO后的醋酸銅氨溶液經(jīng)過適當(dāng)處理又可再生,恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,醋酸銅氨溶液再生的適宜條件是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g);ΔH=Q,試根據(jù)圖回答:
(1)壓強(qiáng)p1比p2________(填“大”、“小”)。
(2)(a+b)比(c+d)________(填“大”、“小”)。
(3)溫度t1℃比t2℃________(填“高”、“低”)。
(4)Q值是________(填“正”、“負(fù)”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定溫度下,在一個(gè)10 L密閉容器中發(fā)生某可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。請回答下列問題。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________;
若溫度升高,K增大,則該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。
A.v正(H2O)=v逆(H2) |
B.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變 |
C.消耗n mol H2的同時(shí)消耗n mol CO |
D.容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲醇可通過將煤氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)制得:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。請根據(jù)圖示回答下列問題:
(1)從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)= ,CO的轉(zhuǎn)化率為 。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ,溫度升高,平衡常數(shù) (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,達(dá)到平衡時(shí)測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則加入各物質(zhì)后該反應(yīng)向 (填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動,理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
加0.1 mol MnO2粉末于50 mL過氧化氫(H2O2,ρ=1.1 g· mL-1)中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)放出氣體的總體積是_____________________________。
(2)放出一半氣體所需時(shí)間為_______________________________。
(3)反應(yīng)放出氣體總體積的 所需的時(shí)間約為__________________
(4)A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)開___________________
(5)解釋反應(yīng)速率變化的原因___________________________________________________
(6)計(jì)算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度____________________
(7)求反應(yīng)到2 min時(shí),H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________________________
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