【題目】CH3OH是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用合成氣(CO和H2)來(lái)生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有CH4、C2H5OH等。已知生產(chǎn)CH3OH和副產(chǎn)物CH4的熱化學(xué)方程式分別為
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7 kJ·mol-1
②CO(g)+ 3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H=-206.2 kJ·mol-1
回答下面問(wèn)題
(1)若CO(g)和CH3OH(g)的燃燒熱△H分別為-283 kJ·mol-1和-726.1 kJ·mol-1,則H2(g)的燃燒熱△H為 。
(2)下表列出了幾種化學(xué)鍵斷裂需要的能量數(shù)據(jù)。
化學(xué)鍵 | C≡O(shè) | H-H | C-H | H-O |
斷裂1mol需要能量 / kJ | a | 436 | 414 | 463 |
則a= 。
(3)工業(yè)生產(chǎn)CH3OH過(guò)程中,提高合成CH3OH反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是 。
(4)下表列出了在一定條件下,在3個(gè)1L容器中發(fā)生反應(yīng)①時(shí)測(cè)得的一些數(shù)據(jù)。
容器序號(hào) | 溫度 / ℃ | 物質(zhì)的起始濃度 / mol·L-1 | 物質(zhì)平衡時(shí)濃度/ mol·L-1 | ||
H2 | CO | CH3OH | CH3OH | ||
Ⅰ | 100 | 0.2 | 0.1 | 0 | 0.02 |
Ⅱ | 100 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | |
Ⅲ | 200 | 0 | 0 | 0.10 | b |
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;
② 容器Ⅱ中,開(kāi)始時(shí),v(正) v(逆) (填“<、>、=”) ;
③ 容器Ⅲ中,達(dá)平衡時(shí) b 0.02(填“<、>、=”) ;
④ 達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率:容器Ⅲ中的比容器Ⅰ中的 (填“大、小、相等”)。
【答案】(14分)
(1)-266.9kJ/mol
(2)1067.8
(3)使用合適催化劑
(4)① ② > ③ < ④ 大
【解析】
試題分析:(1)由CO(g)和CH3OH(g)的燃燒熱ΔH分別為-283 kJ·mol-1和-726.1 kJ·mol-1,則可得
③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJmol-1;
④CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.1kJmol-1。
結(jié)合①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,(①+④-③)÷2,可得氫氣燃燒熱ΔH=-266.9kJ/mol。
(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式②CO(g)+ 3H2(g) CH4 (g)+H2O(g) ΔH=-206.2 kJ·mol-1可得,
ΔH=(a+436×3)-(414×4+463×2)=-206.2 kJ·mol-1,則a =1067.8。
(3)根據(jù)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1,可知工業(yè)生產(chǎn)CH3OH過(guò)程中,提高合成CH3OH反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是使用合適催化劑。
(4)①根據(jù)方程式 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可得該反應(yīng)的的平衡常數(shù)表達(dá)式為;
② 容器Ⅰ中平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為:c(CO)=0.08mol/L、c(H2)=0.16mol/L、c(CH3OH)=0.02mol/L,則可得,平衡常數(shù)K== =。容器Ⅲ中,濃度商Qc= =<K,則反應(yīng)應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),即v(正)>v(逆)。
③ 容器Ⅰ中所加物質(zhì)與容器Ⅲ中所加物質(zhì)相當(dāng),根據(jù)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1,容器Ⅲ的溫度比容器Ⅰ的溫度高,溫度越高,放熱反應(yīng)逆向移動(dòng),則達(dá)平衡時(shí)b<0.02;
④ 容器Ⅲ的溫度比容器Ⅰ的溫度高,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越大。所以達(dá)到平衡時(shí),:容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)氣象臺(tái)報(bào)道,近年每到春季,沿海一些城市多次出現(xiàn)大霧天氣,致使高速公路關(guān)閉,航班停飛.霧屬于下列分散系中的( )
A.溶液
B.懸濁液
C.乳濁液
D.膠體
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【題目】 用2g塊狀大理石與30ml3mol/L鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體,若要增大反應(yīng)速率,可采取的措施是( )
① 再加入3OmL3mol/L鹽酸 ② 改用30ml6mol/L鹽酸
③ 改用2g粉末狀大理石 ④ 適當(dāng)升高溫度
A. ①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+ X2(g)2HX(g)的平衡常數(shù)為100。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中,在該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于
A.5% B.17% C.25% D.33%
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中必須加入還原劑才能進(jìn)行的是( )
A.MnO4﹣→Mn2+
B.H2O2→H2O
C.H2→H2O
D.Zn→Zn2+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室有三瓶失去標(biāo)簽的試劑,分別是Na2CO3、NaCl、AgNO3 ,實(shí)驗(yàn)員選擇了一種試劑就把它們區(qū)別開(kāi)來(lái)了,這種試劑是:
A.氯化鋇溶液 B.氫氧化鈉溶液 C.鹽酸 D.硝酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在恒溫恒容的密閉體系中,可逆反應(yīng):A(s)+2B(g)2C(g);ΔH<0,不能作為該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志的是( )
①v正(B)=v逆(C) ②n(B)∶n(C)=1∶1 ③容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變 ④容器內(nèi)氣體的密度不再改變 ⑤容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
A.②③④⑤ B.②③
C.①③④ D.全部
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在373 K時(shí),把0.5 mol N2O4氣體通入體積為5 L的真空密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2 s時(shí),NO2的濃度為0.02 mol/L。在60 s時(shí),體系已達(dá)到平衡,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1.6倍。下列說(shuō)法正確的是( )
A.前2 s,以N2O4濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L-1·s-1
B.在2 s時(shí),體系內(nèi)壓強(qiáng)為反應(yīng)前的1.1倍
C.平衡時(shí),體系內(nèi)含N2O4 0.25 mol
D.平衡時(shí),若往容器內(nèi)充入氮?dú),則可提高N2O4的轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2=2FeCl3。下列粒子的氧化性從強(qiáng)到弱的順序正確的是
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