【題目】對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體(CO、NO等)相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體。
(1)2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH<0,對于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時,下列圖像正確的是________(填代號)。
(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。830℃時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,起始時按照下表進行投料,達到平衡狀態(tài),K=1.0。
起始物質(zhì)的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=________________。
②乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為________。
比較甲、丙兩容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率:甲________丙(填“>”、“=”或“<”)。
③丙容器中,通過改變溫度,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則溫度________(填“升高”或“降低”)。
(3)以天然氣為原料制備甲醇的方法有水煤氣法和直接氧化法。涉及的反應(yīng)有:
直接氧化法: 2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH1=-251kJ·mol-1
水煤氣法: 2CH4(g)+O2(g)=2CO(g) +4H2(g) ΔH2=-70.8kJ·mol-1
CO(g) +2H2(g) =CH3OH(g) ΔH3
則ΔH3=__________kJ·mol-1
【答案】甲 c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O) 2/3 = 升高 -90.1
【解析】
(1)根據(jù)影響化學(xué)平衡移動的因素以及化學(xué)平衡移動的方向來判斷即可;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)的表達式進行解答;
②根據(jù)“三段式”及平衡常數(shù)求乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率;對于反應(yīng)前后系數(shù)和不變的反應(yīng)來說,同比例增加反應(yīng)物,相等于加壓過程進行分析;兩種物質(zhì)參加反應(yīng),只增加一種物質(zhì)的濃度,另外一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化率會增大;
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,據(jù)此分析;
(3)根據(jù)蓋斯定律進行相關(guān)計算。
(1)甲,升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,會離開原來的速率點,故甲正確;
乙、升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率會迅速增大,所以T2時先達到化學(xué)平衡狀態(tài),并且化學(xué)平衡逆向移動,一氧化氮的轉(zhuǎn)化率減小,故乙錯誤;
丙、對于反應(yīng): 2CO(g)+2NO(g)===2CO2(g)+N2(g),T不變,增大壓強,平衡正向移動,一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)會減小,故丙錯誤;
綜上所述,本題選甲。
(2)①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K= c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O);綜上所述,本題答案是:c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)。
②設(shè)乙容器中CO消耗的物質(zhì)的量為xmol,
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
初始量: 0.1 0.2 0 0
變化量: x x x x
平衡量: 0.1-x 0.2-x x x
則K= x2/(0.1-x)(0.2-x)=1, 計算得出x=1/15mol,所以乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為1/(15×0.1)=2/3;
根據(jù)投料情況知道,乙相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增加了水蒸氣的投料,所以會使得一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,丙裝置投料是甲裝置的2倍,對于化學(xué)反應(yīng)前后系數(shù)和不變的反應(yīng)來說,建立的平衡是等效的,所以兩種情況下,轉(zhuǎn)化率是相等的,即甲丙中一氧化碳的轉(zhuǎn)化率相等;
因此,本題正確答案是: 2/3,= 。
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡左移,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低;
綜上所述,本題答案是:升高。
(3)①2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH1=-251kJ·mol-1
②2CH4(g)+O2(g)=2CO(g) +4H2(g) ΔH2=-70.8kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知,①-②得:2CO(g) +4H2(g) =2CH3OH(g),ΔH1-ΔH2 =-251+70.8=-180.2 kJ·mol-1,化簡后可得:CO(g) +2H2(g) =CH3OH(g) ΔH3=-90.1 kJ·mol-1;
綜上所述,本題答案是:-90.1。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,將 0.10 mol·L-1 鹽酸滴入 20.00 mL 0.10 mol·L-1 氨水中,溶液中 pH 和 pOH 隨加入鹽酸體積變化曲線如圖所示。已知:pOH=-lg c(OH-),下列正確的是
A. M 點所示溶液中可能存在c(Cl-)> c(NH4+)
B. N 點所示溶液中可能存在:c (NH4+)+ c(NH3﹒H2O)= c(Cl-)
C. Q 點鹽酸與氨水恰好中和
D. M 點到Q點所示溶液中水的電離程度先變大后減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20 mL 0.1 mol/L酒石酸(用H2T表示)溶液中逐滴滴加等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液。有關(guān)微粒的物質(zhì)的量與混合溶液的pH有如圖關(guān)系。下列說法正確的是( )
A. V(NaOH)=10 mL時,溶液中存在c(Na+)=2c(H2T)+2c(HT-)+2c(T2-)
B. V(NaOH)=20mL時,溶液中存在c(Na+)>c(HT-)>c(H+)>c(H2T)>c(T2-)
C. V(NaOH)=30mL時,溶液中存在c(Na+)>c(HT-)>c(T2-)>c(OH-)>c(H+)
D. V(NaOH)=40mL時,溶液中存在c(OH-)=c(HT-)+2c(H2T)+c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】張青蓮是我國著名的化學(xué)家,1991年他準(zhǔn)確測得In的相對原子質(zhì)量為114.818,被國際相對原子質(zhì)量委員會采用為新的標(biāo)準(zhǔn)值。下列說法中,錯誤的是( )
A. In是In元素的一種核素 B. In原子核內(nèi)有49個中子
C. In原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和為115 D. In原子核外有49個電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在溶液中有濃度均為0.01mol·L-1的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mf2+等離子,已知:
Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39;Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31
Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17;Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
當(dāng)氫氧化物開始沉淀時,下列哪一種離子所需溶液的pH最小
A. Fe3+ B. Cr3+ C. Zn2+ D. Mg2+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實驗小組對FeCl3分別與Na2SO3、NaHSO3的反應(yīng)進行探究。
(甲同學(xué)的實驗)
裝置 | 編號 | 試劑X | 實驗現(xiàn)象 |
I | Na2SO3溶液(pH≈9) | 閉合開關(guān)后靈敏電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) | |
II | NaHSO3溶液(pH≈5) | 閉合開關(guān)后靈敏電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn) |
(1)配制FeCl3溶液時,先將FeCl3溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度。結(jié)合化學(xué)用語說明濃鹽酸的作用:。
(2)甲同學(xué)探究實驗I的電極產(chǎn)物______________。
①取少量Na2SO3溶液電極附近的混合液,加入______________,產(chǎn)生白色沉淀,證明產(chǎn)生了。
②該同學(xué)又設(shè)計實驗探究另一電極的產(chǎn)物,其實驗方案為______________。
(3)實驗I中負極的電極反應(yīng)式為______________。
(乙同學(xué)的實驗)
乙同學(xué)進一步探究FeCl3溶液與NaHSO3溶液能否發(fā)生反應(yīng),設(shè)計、完成實驗并記錄如下:
裝置 | 編號 | 反應(yīng)時間 | 實驗現(xiàn)象 |
III | 0~1 min | 產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出 | |
1~30 min | 沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色 | ||
30 min后 | 與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色 |
(4)乙同學(xué)認為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能,用離子方程式表示②的可能原因。
① Fe3++3 Fe(OH)3 +3SO2;②______________。
(5)查閱資料:溶液中Fe3+、、OH-三種微粒會形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化:
從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個角度解釋1~30 min的實驗現(xiàn)象:______________。
(6)解釋30 min后上層溶液又變?yōu)闇\紅色的可能原因:______________。
(實驗反思)
(7)分別對比I和II、II和III,FeCl3能否與Na2SO3或NaHSO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)和有關(guān)(寫出兩條)______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度下,在一個2L的密閉容器中,加入4 molA和2molB進行如下反應(yīng):
3A(g)+2B(g)4C(s)+D(g),反應(yīng)2 min后達到平衡,測得生成1.6 mol C,下列說法正確的是( )
A. 前2min,D的平均反應(yīng)速率為0.2mol/(L·min)
B. 此時,B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%
C. 增加B,平衡向右移動,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大
D. 增大該體系的壓強,平衡不移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)敘述正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,鐵在22.4L氯氣中完全燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA
B. 1 L 0.1 mol·L1的NaHCO3溶液中和離子數(shù)之和為0.1NA
C. 在一定溫度下64gSO2與足量氧氣充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA
D. 含有NA個Fe( OH)3膠粒的氫氧化鐵膠體中,鐵元素的質(zhì)量大于56g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖甲是利用一種微生物將廢水中的尿素[CO(NH2)2]的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置,同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅。下列說法中正確的是
A. 銅電極應(yīng)與X相連接
B. H+經(jīng)過質(zhì)子交換膜由右向左移動
C. 當(dāng)N電極消耗0. 25 mol氣體時,則鐵電極增重16 g
D. M電極反應(yīng)式:CO(NH2)2+H2O-6e- =CO2↑+N2↑+6H+
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