中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
(1)有效減碳的手段之一是節(jié)能,下列制氫方法最節(jié)能的是    。 
A.電解水制氫:2H2O2H2↑+O2
B.高溫使水分解制氫:2H2O2H2↑+O2
C.太陽光催化分解水制氫:2H2O2H2↑+O2
D.天然氣制氫:CH4+H2OCO+3H2
(2)CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH="-49.0" kJ/mol,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。

①從3 min到9 min,v(H2)=    mol/(L·min)。 
②能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是    (填編號(hào))。 
A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點(diǎn))
B.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol H2,同時(shí)生成1 mol H2O
D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù):
溫度/℃
0
100
200
300
400
平衡常數(shù)
667
13
1.9×1
2.4×1
1×1
 
下列說法正確的是    。 
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)在升高溫度時(shí),CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)減小,說明v(CH3OH)減小,v(CH3OH)增大
C.在T ℃時(shí),1 L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時(shí)的平衡常數(shù)為100
D.工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5 Mpa)和250 ℃,是因?yàn)榇藯l件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高
(1)C(3分) (2)①0.125(2分)、贒(3分)
(3)AC(4分)
(1)電解和高溫都需要消耗大量能源,太陽光催化分解水制氫最節(jié)能。(2)①根據(jù)圖像可知,從3 min到9 min內(nèi)CO2減少了0.25 mol/L,所以H2減少了0.75 mol/L,故v(H2)=0.125mol/(L·min)。②在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),故D對(duì);平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化,但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系,故A錯(cuò);密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,故B錯(cuò);選項(xiàng)C中反應(yīng)速率的方向是相同的,由于速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,因此C中的關(guān)系始終成立,不正確。(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,K值是逐漸減小的,這說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),選項(xiàng)A正確;升高溫度,v(CH3OH)和v(CH3OH)均增大,選項(xiàng)B不正確;平衡時(shí)CO、氫氣、甲醇的濃度分別是(mol/L)0.05、0.1、0.05,所以平衡常數(shù)K==100,選項(xiàng)C正確;由于正反應(yīng)是放熱的,因此升高溫度不利于反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò),答案選AC。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

煤制備CH4是一種有發(fā)展前景的新技術(shù)。
I. 煤炭氣化并制備CH4包括以下反應(yīng):
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g)    ΔH 1 = +131 kJ/mol 
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g)     ΔH 2 = ?41 kJ/mol  
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g)    ΔH 3 = ?206 kJ/mol 
(1)寫出煤和氣態(tài)水制備CH4(產(chǎn)物還有CO2)的熱化學(xué)方程式                                   。
(2)煤轉(zhuǎn)化為水煤氣(CO和H2)作為燃料和煤直接作為燃料相比,主要的優(yōu)點(diǎn)有                    
(3)寫出甲烷—空氣燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)中負(fù)極的電極反應(yīng)式                      。
II. 對(duì)以上反應(yīng)CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g)  ΔH 2 = ?41 kJ/mol,起始時(shí)在密閉容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O,分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),探究影響平衡的因素(其它條件相同且不考慮任何副反應(yīng)的影響)。實(shí)驗(yàn)條件如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
容器體積/L
溫度/°C

2.0
1200

2.0
1300

1.0
1200
 
(1)實(shí)驗(yàn)①中c(CO2)隨時(shí)間變化的關(guān)系見下圖,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的框圖中,畫出實(shí)驗(yàn)②和③中c(CO2)隨時(shí)間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。

(2)在與實(shí)驗(yàn)①相同的條件下,起始時(shí)充入容器的物質(zhì)的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通過計(jì)算,判斷出反應(yīng)進(jìn)行的方向。(寫出計(jì)算過程。)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

蓋斯定律認(rèn)為能量總是守恒的,不管化學(xué)反應(yīng)過程是一步完成或分幾步完成,整個(gè)過程的熱效應(yīng)是相同的。
已知:①H2O(g)=H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol
②C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ/mol
③C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使23 g液態(tài)無水酒精完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為(單位:kJ)(  )
A.Q1+Q2+Q3B.1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3
C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3D.0.5(Q1+Q2+Q3)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)已知:
①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol1
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7 kJ·mol1
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________________________________

(2)某可逆反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程分別為A、B(如上圖所示)。
①根據(jù)圖判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”);
②其中B歷程表明此反應(yīng)采用的條件為________(選填序號(hào))。
A.升高溫度      B.增大反應(yīng)物的濃度   C.降低溫度  D.使用催化劑
(3)1000 ℃時(shí),硫酸鈉與氫氣發(fā)生下列反應(yīng):Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為________________________________;
已知K1000 <K1200 ,若降低體系溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將會(huì)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)常溫下,如果取0.1 mol·L1 HA溶液與0.1 mol·L1 NaOH溶液等體積混合(混合后溶液體積的變化忽略不計(jì)),測(cè)得混合液的pH=8。
①混合液中由水電離出的OH濃度與0.1 mol·L1 NaOH溶液中由水電離出的OH濃度之比為________;
②已知NH4A溶液為中性,又知將HA溶液加到Na2CO3溶液中有氣體放出,試推斷(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“=”);相同溫度下,等物質(zhì)的量濃度的下列四種鹽溶液按pH由大到小的排列順序?yàn)?填序號(hào))________。
a.NH4HCO3  b.NH4A       c.(NH4)2CO3  d.NH4Cl

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa時(shí),C(s)、H2(g)和CO(g)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1="-393.5" kJ/mol;
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH3="-283.0" kJ/mol;
①則C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=    ,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=          ;升高溫度,則K值    (填“變大”、“變小”或“不變”)。 
②如果①反應(yīng)在容積不變的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)    (填編號(hào))。 
a.v(CO)∶v(H2)=1∶1
b.碳的質(zhì)量保持不變
c.v(CO)=v(H2O)
d.容器中的壓強(qiáng)不變
③在容積不變的密閉容器中進(jìn)行①反應(yīng),可以使c(CO)增大的是    。 
a.升高溫度
b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
c.將H2(g)從體系中分離出來
d.加入催化劑
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下2組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所
需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為                      。 
②向?qū)嶒?yàn)2的平衡混合物中再加入0.4 mol H2O(g)和0.4 mol CO2,達(dá)到新平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率    (填“變大”、“變小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

某種優(yōu)質(zhì)燃油由甲、乙兩種有機(jī)物混合而成,甲、乙兩種物質(zhì)含有C、H、O三種元素中的兩種或三種。已知甲、乙及CO、H2的燃燒熱如下:
物質(zhì)


CO
H2
燃燒熱/(kJ·mol-1)
1 366
5 518
283
286
 

取甲、乙按不同比例混合的燃油23 g,在足量的O2中燃燒時(shí),放出的熱量Q與混合物中乙的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x的關(guān)系如圖所示。試求:
(1)乙的相對(duì)分子質(zhì)量Mr(乙)=________。
(2)160 g由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在347.2 L O2中恰好完全燃燒,得492.8 L氣體,冷卻到室溫時(shí),還剩余224 L(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。由此可求得混合物中,C、H、O的原子個(gè)數(shù)比為________。甲、乙的分子式為:甲________;乙________。
(3)1 mol由甲、乙以等物質(zhì)的量混合而成的燃油在一定量的O2中燃燒,放出熱量2 876 kJ,則反應(yīng)中生成CO________mol。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氯化鐵是一種重要的化工原料,無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3·nH2O。
(1)實(shí)驗(yàn)室用如下裝置(部分加熱、夾持等裝置已略去)制備無水氯化鐵固體。

①裝置A中儀器z的名稱是___________。
②簡述檢驗(yàn)裝置A氣密性的操作:______________________。
③按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)閍→_________ →__________ →_________ →__________→b→c→_________→__________,裝置D的作用是______________________。
(2)工業(yè)上制備無水氯化鐵的一種工藝流程如下:

①吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
②簡述由FeCl3·6H2O晶體得到無水氯化鐵的操作:________________________________。
③用碘量法測(cè)定所得無水氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù):稱取m克無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中,用蒸餾水定容;取出10 mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入指示劑_________(填試劑名稱),用c mol/L的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗V mLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32=2I+S4O62)。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
(3)若已知:
Fe(OH)3(aq)Fe3(aq)+3OH(aq) △H=a kJ/mol
H2O(l)H(aq)+OH(aq)  △H=b kJ/mol
請(qǐng)寫出Fe3發(fā)生水解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。

反應(yīng)①②③為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為___________。
(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某溫度下,向容積為10 L的密閉容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______。該溫度下平衡常數(shù)K的計(jì)算結(jié)果為_____。
②為進(jìn)一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施中能達(dá)到目的的是________。
A.提高NH3的濃度B.增大壓強(qiáng)
C.及時(shí)轉(zhuǎn)移生成的尿素D.使用更高效的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

氨有著廣泛的用途,可用于化肥、硝酸、合成纖維等工業(yè)生產(chǎn)。
(1)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報(bào)道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)可生成氨氣:

該反應(yīng)在固定體積的密閉容器中進(jìn)行,有關(guān)說法正確的是_____________(填序號(hào)字母)。
A.反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),
B.反應(yīng)達(dá)到平衡后,
C.體系的總壓強(qiáng)不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡
D.混合氣體的密度保持不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡
(2)液氨作為一種潛在的清潔汽車燃料已越來越被研究人員重視。它在安全性、價(jià)格等方面較化石燃料和氫燃料有著較大的優(yōu)勢(shì)。氨在燃燒試驗(yàn)機(jī)中相關(guān)的反應(yīng)有:
   ①
 ②
   ③
請(qǐng)寫出上述三個(gè)反應(yīng)中、、三者之間關(guān)系的表達(dá)式,=_________。
(3)工業(yè)制硝酸的主要反應(yīng)是: 
①升高溫度,反應(yīng)的K值減小,則Q______(填“>”、“<”或“=”)0。
②若反應(yīng)起始的物質(zhì)的量相同,下列關(guān)系圖錯(cuò)誤的是________(填序號(hào))。

③在容積固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)部分物質(zhì)的濃度如下表:
時(shí)間/濃度








起始
4.0
5.5
0
0
第2min
3.2
a
0.8
1.2
第4min
2.0
3.0
2.0
3.0
第6min
2.0
3.0
2.0
3.0
 
反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均反應(yīng)速率為________。
反應(yīng)在第2 min時(shí)改變了條件,改變的條件可能是______________________________。
該條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。

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