【題目】(12分)二氧化碳是用途非常廣泛的化工基礎(chǔ)原料,回答下列問題:
(1)工業(yè)上可以用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-130kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-572kJ·mol-1
CH3OH(l)的燃燒熱△H=___________。
(2)在催化劑作用下,CO2和CH4可直接轉(zhuǎn)化為乙酸:CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g) △H>0在不同溫度下乙酸的生成速率變化如圖所示。
①當(dāng)溫度在250℃—300℃范圍時,乙酸的生成速率減慢的主要原因是_________。
②欲使乙酸的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是_____________(任寫一條措施即可)。
(3)一定條件下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)C(s)+CO2(g)。
①下列能說明該反應(yīng)達到平衡的是___________。
A.容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變
B.CO和CO2的物質(zhì)的量之比不再變化
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化
D.形成amolC=O鍵的同時斷裂amolCO鍵
②向某恒容容器中通入一定量的CO發(fā)生上述反應(yīng),在不同溫度下CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如上圖所示,則該反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
③向容積可變的某恒壓容器中通入amolCO,TC時反應(yīng)經(jīng)過10min達平衡,CO的體積分數(shù)為75%。CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。在容積改變的條件下,反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量變化來表示,則0-10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=__________。
【答案】 728 kJmol-1 催化劑活性降低(或催化劑中毒等) 升高溫度或增大壓強等 BC 放熱 40% 0.02a mol·min-1
【解析】(1)已知:①130KJ/mol,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-572kJ·mol-1。根據(jù)蓋斯定律,將②3/2-①得:,即△H=(-572 kJ·mol -13/2)-( -130kJ·mol-1)
=728 kJmol-1故的燃燒熱為728 kJmol-1
(2)①催化劑的活性與溫度有關(guān),當(dāng)溫度在范圍時,乙酸的生成速率減慢的主要原因是催化劑活性較低。答案:催化劑活性降低(或催化劑中毒等)
②欲使乙酸的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)該使平衡正向移動。因為正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,乙酸的平衡產(chǎn)率提高; 增大壓強,平衡正向移動,乙酸的平衡產(chǎn)率提高;答案:升高溫度或增大壓強等
(3)①由2CO(g)C(s)+CO2(g)。是兩邊氣體體積數(shù)不等的反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律
A.容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變不能作為判斷平衡的依據(jù),故A錯;B.CO和CO2的物質(zhì)的量之比不再變化說明CO和CO2的量不在改變,能作為判斷平衡的標(biāo)志;C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是物質(zhì)的質(zhì)量比上物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,根據(jù)方程式混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,可以作為判斷平衡的依據(jù); 故C對;D. 根據(jù)2CO(g)C(s)+CO2(g)CO CO2分別在等號的兩側(cè),形成amolC=O鍵的同時形成2amolCO鍵,所以D錯;答案為B C。
②向某恒容容器中通入一定量的CO發(fā)生上述反應(yīng),2CO(g)C(s)+CO2(g),平衡后升高溫度,CO2量逐漸減少,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。答案;放熱。
③向容積可變的某恒壓容器中通入amolCO,TC時反應(yīng)經(jīng)過10min達平衡,CO的體積分數(shù)為75%。CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。在容積改變的條件下,反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量變化來表示,則0-10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=__________。
2CO(g)C(s)+CO2
初始物質(zhì)的量 a 0 0
變化的物質(zhì)的量 2x x x
平衡物質(zhì)的量 a-2x x x
達平衡,CO的體積分數(shù)為75%,所以=75% x=0.2a CO的平衡轉(zhuǎn)化率=20.2a/a= 40%。0-10min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.2amol/10min = 0.02a mol·min-1.答案:
. 40% 0.02a mol·min-1。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋資源豐富,海水水資源的利用和海水化學(xué)資源(主要為NaCl 和MgSO4 及K、Br 等元素)的利用具有非常廣闊的前景。
回答下列問題:
(1)NaCl 溶液由粗鹽水精制而成,為除去Ca2+和Mg2+,要加入的試劑分別為__________________、__________________。
(2)寫出步驟Ⅰ 中反應(yīng)的總化學(xué)方程式為NaCl+ ═NaClO3+ 。_____
(3)已知MgCl2 溶液受熱時易水解(和水反應(yīng))生成Mg(OH)Cl,寫出該過程的化學(xué)方程式__________________________________。
(4)步驟Ⅳ中,電解熔融MgCl2 得到的鎂需要在保護氣中冷卻,下列氣體可以作為保護氣的是_______________。
A.N2 B.H2 C.CO2 D.空氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】關(guān)于二氧化氮的下列說法中不正確的是( )
A.二氧化氮是一種紅棕色氣體
B.二氧化氮是造成酸雨的氣體之一
C.二氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
D.氮氣與氧氣反應(yīng)可直接生成二氧化氮
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是苯和溴的取代反應(yīng)的實驗裝置圖,其中 A 為具有支管的試管改制成的反應(yīng)容器,在其下端開了一個小孔,塞好石棉絨,再加入少量的鐵屑粉。填寫下列空白:
(1)向反應(yīng)容器A 中逐滴加入溴和苯的混合液,幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應(yīng)。寫出A 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機物寫結(jié)構(gòu)簡式)____;
(2)能證明A 中發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),試管C 中苯的作用是__________。反應(yīng)開始后,觀察D 和E 兩支試管,看到的現(xiàn)象分別是___________,________;
(3)反應(yīng) 2 min~3 min 后,在 B 中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是______、_____;
(4)苯是一種重要的化工原料,以下是用苯作為原料制備某些化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖:
已知:a.RNO2 RNH2
b.苯環(huán)上原有的取代基對新導(dǎo)入的取代基進入苯環(huán)的位置有顯著影響。
c.+H2SO4(濃)+H2O
①A 轉(zhuǎn)化為 B 的化學(xué)方程式是________;
②E 的結(jié)構(gòu)簡式為__________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)圖判斷下列說法中合理的是( )
A. 500 mL 2.0 mol·L-1HCl溶液和500 mL 2.0 mol·L-1NaOH溶液的反應(yīng)符合圖(a),且放出熱量為ΔE1
B. 500 mL 2.0 mol·L-1H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L-1Ba(OH)2溶液的反應(yīng)符合圖(b),且吸收熱量為ΔE2
C. 發(fā)生圖(a)能量變化的任何反應(yīng),一定不需要加熱即可發(fā)生
D. CaO、濃硫酸分別溶于水時的能量變化均符合圖(a)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( )
A.通常,同周期元素的第一電離能ⅦA族的元素最大
B.主族元素的原子形成單原子離子時的化合價數(shù)都和它的族序數(shù)相等
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半徑越大,第一電離能越大
D.在同一主族中,自上而下第一電離能逐漸減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的ΔH=-99kJ·mol-1.請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示______、______,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?_______。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?________,理由是________________________;
(2)圖中△H=__KJ·mol-1;
(3)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 KJ·mol-1,計算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H__(要求寫計算過程)。
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