【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒后的主要產(chǎn)物。
(1)汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
則反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)已知:反應(yīng)CO2(g)CO(g)+O(g)在密閉容器中CO2分解實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如圖1;反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)中1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如圖2,
①分析圖1,求2min內(nèi)v(CO2)=_______,5min時(shí)達(dá)到平衡,平衡時(shí)c(CO)=_______。
②分析圖2,1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,此時(shí)容器體積為1L,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)為探究不同催化劑對(duì)CO和H2合成CH3OH的選擇性效果,某實(shí)驗(yàn)室控制CO和H2的初始投料比為1:3進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù):
選項(xiàng) | T/K | 時(shí)間/min | 催化劑種類 | 甲醇的含量(%) |
A | 450 | 10 | CuO-ZnO | 78 |
B | 450 | 10 | CuO-ZnO-ZrO2 | 88 |
C | 450 | 10 | ZnO-ZrO2 | 46 |
①由表1可知,該反應(yīng)的最佳催化劑為____________(填編號(hào));圖3中a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率的是____________。
②有利于提高CO轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有____________。
A.使用催化劑CuO-ZnO-ZrO2B.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度
C.增大CO和H2的初始投料比D.恒容下,再充入amolCO和3amolH2
【答案】-746.5 3×10-7mol/(L·min) 2×10-6mol/L 3.2×10-8 B cd BD
【解析】
(2)①2min內(nèi)O的濃度增大0.6×10-6mol/L,則二氧化碳減小0.6×10-6mol/L,根據(jù)計(jì)算;
②建立三段式,根據(jù)平衡時(shí),氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2,求算平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度,從而計(jì)算K值;
(3)①?gòu)谋?/span>1中數(shù)據(jù)可知,相同條件下甲醇的含量最高時(shí)催化劑效果最好,即B;圖3中轉(zhuǎn)化率最大值時(shí),即c點(diǎn),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,而ab兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率還在增加,說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡,;
②由圖3可知升高溫度平衡逆移,則提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡向正向移動(dòng),可降低溫度,增大濃度。
(1) 已知:①N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,2×③-②-①得反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),ΔH=-746.5 kJ·mol-1,故答案為-746.5;
(2)①圖1是反應(yīng),2min內(nèi);反應(yīng)變化濃度比等于方程式計(jì)量數(shù)比,則,平衡時(shí);
②由圖2可知,1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,φ(O2)%=0.2%,此時(shí)容器體積為1L,設(shè)生成氧氣為x mol,建立如下三段式: ,平衡時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2,則,解得x=0.002,則,則;
(3)①表1數(shù)據(jù)可知,相同條件下甲醇的含量最高時(shí)催化劑效果最好,所以甲醇含量88%最高,催化劑為B:CuO-ZnO-ZrO2最佳;圖3中c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率最大,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO平衡轉(zhuǎn)化率的必須是平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化率,ab點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),不是平衡轉(zhuǎn)化率,故cd點(diǎn)是平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:B; cd;
②A.使用催化劑CuO-ZnO-ZrO2加快反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),不能提高轉(zhuǎn)化率,A錯(cuò)誤;
B.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度平衡正向移動(dòng),可增大轉(zhuǎn)化率,B正確;
C.增大CO和H2的初始投料比,可增大氫氣的轉(zhuǎn)化率,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,C錯(cuò)誤;
D.恒容下,再充入a molCO和3a mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向進(jìn)行,CO轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
答案為BD。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密閉容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,不斷升高溫度,測(cè)得平衡時(shí)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.該反應(yīng)的ΔH<0
B.X點(diǎn)CH4的轉(zhuǎn)化率為20%
C.X點(diǎn)與Y點(diǎn)容器內(nèi)壓強(qiáng)比為51∶55
D.維持Z點(diǎn)溫度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol時(shí)v(正)<v(逆)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在25℃、101kPa條件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃燒熱分別為393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,則2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為
A. B. C. D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物丙屬于一種橋環(huán)化合物,是某些醫(yī)藥的中間體,可以通過(guò)如圖反應(yīng)制得,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.乙分子中所有碳原子可能處于同一平面上
B.乙可與H2按物質(zhì)的量之比1∶2發(fā)生加成反應(yīng)
C.丙是一種油脂,能發(fā)生皂化反應(yīng)
D.甲和苯都能使溴水褪色,且原理一樣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產(chǎn)物NaOH、H2、Cl2,裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.a極反應(yīng):CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B.A、C膜均為陽(yáng)離子交換膜,B膜為陰離子交換膜,
C.可用鐵電極替換陰極的石墨電極
D.a極上通入2.24L甲烷,陽(yáng)極室Ca2+減少0.2mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有a、b、c、d四個(gè)金屬電極,有關(guān)的反應(yīng)裝置及部分反應(yīng)現(xiàn)象如下:
實(shí)驗(yàn)裝置 | 部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
a極質(zhì)量減小,b極質(zhì)量增加 | |
| b極有氣體產(chǎn)生,c極無(wú)變化 |
d極溶解,c極有氣體產(chǎn)生 | |
電流計(jì)指示在導(dǎo)線中電流從a極流向d極 |
由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是( 。
A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期主族元素M、X、Y、Z、W原子序數(shù)依次遞增,在周期表中M的原子半徑最小,X的次外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的,Y是地殼中含量最高的元素,M與W同主族。下列說(shuō)法正確的是
A.Z的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Z2+H2O=HZ+HZO
B.X和Z的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:X<Z
C.X、Y、Z均可與M形成18e-的分子
D.常溫下W2XY3的水溶液加水稀釋后,所有離子濃度均減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】草酸銨[(NH4)2C2O4] 為無(wú)色柱狀晶體,不穩(wěn)定 ,受熱易分解,可用于測(cè)定 Ca2+、Mg2+的含量。
I.某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)草酸銨的分解產(chǎn)物。
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到浸有酚酞溶液的濾紙變紅,裝置 B 中澄清石灰水變渾濁,說(shuō)明分解產(chǎn)物中含有__________________(填化學(xué)式);若觀察到__________________,說(shuō)明分解產(chǎn)物中含有 CO。草酸銨分解的化學(xué)方程式為______________________。
(2)反應(yīng)開始前 ,通入氮?dú)獾哪康氖?/span>________________________。
(3)裝置 C 的作用是_______________________。
(4)還有一種分解產(chǎn)物在一定條件下也能還原CuO , 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
II.該同學(xué)利用草酸銨測(cè)定血液中鈣元素的含量 。
(5)取 20.00 mL 血液樣品 ,定容至 l00m L, 分別取三份體積均為25.00 mL 稀釋后的血液樣品,加入草酸銨,生成草酸鈣沉淀,過(guò)濾,將該沉淀溶于過(guò)量稀硫酸中,然后用 0.0l00mol/L KMnO4 溶液進(jìn)行滴定。滴定至終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________。三次滴定實(shí)驗(yàn)消耗 KMnO4 溶液的體積分別為0.43mL , 0.41 m L , 0.52mL, 則該血液樣品中鈣元素的含量為________m mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W、R屬于周期表中前20號(hào)主族元素,且原子序數(shù)依次增大。元素X的單質(zhì)是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體,Z是元素周期表中非金屬性最強(qiáng)的元素,Z和W是同族元素,R的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的一半。下列說(shuō)法正確的是( )
A.元素X和Y形成的化合物均為無(wú)色氣體
B.元素Z、W的最高正價(jià)均為+7價(jià)
C.X的氫化物與W的氫化物相遇會(huì)生成白煙
D.化合物R2Y2中陽(yáng)離子和陰離子比例為1∶1
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