題目列表(包括答案和解析)
(16分)以煤為原料,經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應為:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ?mol-1,
①該反應在常溫下 自發(fā)進行(填“能”與“不能”);
②恒溫,在容積可變的密閉容器中,進行如上可逆反應。一段時間后,下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的有
Ⅰ混合氣體的密度; Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強;
Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量; ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤氣再進一步反應可制取氫氣。反應為H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某溫度下該反應的平衡常數(shù)K= 4/9。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。下列判斷不正確的是 。
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
(16分)以煤為原料,經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工。
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應為:
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,
①該反應在常溫下 自發(fā)進行(填“能”與“不能”);
②恒溫,在容積可變的密閉容器中,進行如上可逆反應。一段時間后,下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應已達到平衡狀態(tài)的有
Ⅰ混合氣體的密度; Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強;
Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量; ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤氣再進一步反應可制取氫氣。反應為H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g),某溫度下該反應的平衡常數(shù)K= 4/9。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如下表所示。下列判斷不正確的是 。
起始濃度 |
甲 |
乙 |
丙 |
c(H2)/mol/L |
0.010 |
0.020 |
0.020 |
c(CO2)/mol/L |
0.010 |
0.010 |
0.020 |
A.反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢
B.平衡時,甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C.平衡時,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.平衡時,乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,右圖表示該反應進行過程中能量(單位為kJ•mol—1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2反應
①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
A.升高溫度
B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來
D.再充入1mol CO2和3mol H2
②在溫度T1時,當反應達到平衡時,測得n(H2) = 2.4 mol;其它條件不變,在溫度T2時,當反應達到平衡時,測得n(CO2) = 0.82 mol,則T2 T1。(填“>”、“<”或“=”),
(4)在一定條件下科學家從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。
①寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學方程式: ;
②該轉(zhuǎn)化的積極意義是 ;
③有人提出,可以設(shè)計反應CO2=C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO2對環(huán)境的影響。請你判斷是否可行并說出理由:
起始濃度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(H2)/mol/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 |
c(CO2)/mol/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 |
(14分,每空2分)
I.合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。其原理為:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.4 kJ/mol 據(jù)此回答以下問題:
(1)為了提高氨氣的產(chǎn)率,可以選擇的方法是 _______ (填序號,錯選扣分)。
① 升高溫度 ② 增大壓強 ③ 使用催化劑 ④ 及時分離出NH3
(2)對在密閉容器中進行的可逆反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列哪種情況下,
說明該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)____________________________________。
①N2的正反應速率是NH3的逆反應速率的1/2
②在恒容條件下,混合氣體的壓強保持不變
③N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2
④單位時間內(nèi)每生成3mol H2的同時有2mol NH3生成
⑤3mol N-N鍵斷裂,同時有6mol N-H鍵斷裂
(3)一定條件下,NH3在固定體積的密閉容器中發(fā)生分解反應(△H>0)并達平衡后,僅改變下表中反應條件x,該平衡體系中隨x遞增y遞減的是________________(選填序號)。
選項 | a | b | c | d |
x | 溫度 | 溫度 | 加入H2的物質(zhì)的量 | 加入NH3的物質(zhì)的量 |
y | NH3的物質(zhì)的量 | 平衡常數(shù)K | NH3的轉(zhuǎn)化率 | 生成物物質(zhì)的量總和 |
II.(1)在酸性溶液中,碘酸鉀(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應:
2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O
生成的碘可以用淀粉溶液檢驗,根據(jù)反應溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應的速率。
某同學設(shè)計實驗如下表所示:
| 0.01mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL | 0.01mol·L-1 Na2SO3溶液的體積/mL | H2O的體積 /mL | 實驗 溫度 /℃ | 溶液出現(xiàn)藍色時所需時間/s |
實驗1 | 5 | V1 | 35 | 25 | --------- |
實驗2 | 5 | 5 | 40 | 25 | ---------- |
實驗3 | 5 | 5 | V2 | 0 | ----------- |
該實驗的目的是_______________________________________________________________
________________________________________________;
表中V1=___________mL.
(2)可逆反應C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),△H>0達到平衡后,改變某一外界條件(不改變物質(zhì)的量的條件下),反應速率與時間t的關(guān)系如右圖。
①圖中t4到t6段時引起平衡移動的條件可能是 ;
②圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是 。
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