17.乙醇可用來制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料,也是制取染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料.
(1)已知常溫常壓下:
①CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H1=-1366.8kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ•mol-1
則CH3CH2OH(l)和O2生成CO和H2O(l)的熱化學方程式為CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)△H=-932.8 kJ•mol-1
(2)在容積為2L的密閉容器中,由CO和H2合成由乙醇的反應為2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示(注:T1、T2均大于280℃):
①根據(jù)如圖可推知T2>T1(填“>”、“<”或“=”).
②該反應△H<0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,上述反應向逆(填“正”或“逆”)反應方向移動.
③該反應的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c(C{H}_{3}C{H}_{2}OH)•c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(CO)•{c}^{4}({H}_{2})}$,降低溫度平衡常數(shù)將變大(填“變大”、“變小”或“不變”,下同),反應速率將變。

分析 (1)根據(jù)蓋斯定律方程式①-②+③×3得到CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)據(jù)此計算;
(2)①溫度越高,反應速率越大,反應達到平衡時所用時間越短;
②升高溫度平衡向吸熱方向移動,結合反應熱判斷;
③平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,降低溫度,反應速率減小,根據(jù)平衡移動判斷平衡常數(shù)的變化.

解答 解:(1)已知常溫常壓下:
①CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H1=-1366.8kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ•mol-1
由蓋斯定律方程式①-②+③×3得到CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)△H=(-1366.8)-(-566)+(-44)×3kJ•mol-1=-932.8 kJ•mol-1
故答案為:CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)△H=-932.8 kJ•mol-1;
(2)①溫度越高,反應速率越大,反應達到平衡時所用時間越短,由圖象可知,T2溫度時反應先達到平衡狀態(tài),即T2時速率快,溫度高,所以T2大于T1
故答案為:>;
②由圖可知,升高溫度,CO的轉(zhuǎn)化率減小,即升高溫度平衡向逆方向移動,則正反應為放熱反應,即△H<0;
故答案為:<;逆;
③2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)的表達式為K=$\frac{c(C{H}_{3}C{H}_{2}OH)•c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(CO)•{c}^{4}({H}_{2})}$,降低溫度,反應速率減小,該反應為放熱反應,降低溫度平衡向正方向移動,化學平衡常數(shù)增大;
故答案為:K=$\frac{c(C{H}_{3}C{H}_{2}OH)•c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(CO)•{c}^{4}({H}_{2})}$;變大;變。

點評 本題考查了蓋斯定律的應用和熱化學方程式的書寫、影響反應速率和化學平衡的因素、化學平衡常數(shù)等,題目難度中等,注意把握蓋斯定律的含義和應用方法、以及溫度對反應速率和化學平衡的影響.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它們的濃度都是0.016mol•L-1.要使Fe2+不生成Fe(OH)2沉淀,需控制pH在何范圍?Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

8.氨氣在生產(chǎn)、生活和科研中應用十分廣泛.
(1)①SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(除去煙氣中的NOx),SNCR-SCR流程中發(fā)生的主要反應有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJ•mol-1
6NO(g)+4NH3(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.0kJ•mol-1;
6NO2(g)+8NH3(g)?7N2(g)+12H2O(g)△H=-2659.9kJ•mol-1;
反應N2(g)+O2(g)?2NO(g)的△H=+179.8 kJ•mol-1
②液氨可以發(fā)生電離:2NH3(l)?NH2-+NH4+,COCl2和液氨發(fā)生“復分解”反應生成尿素,寫出該反應的化學方程式COCl2+4NH3=CO(NH22+2NH4Cl;
(2)氨氣易液化,便于儲運①若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應2NH3(g)?N2(g)+3H2(g);△H=+94.4kJ/mol,下列表示該反應達到平衡狀態(tài)的標志有BC(填字母序號)
A.容器中混合氣體的密度保持不變
B.NH3(g)百分含量保持不變
C.容器中混合氣體的壓強保持不變
D.有3個H-H鍵生成同時又1個N≡N鍵生成
②其他條件相同時,該反應在不同催化劑作用下反應,相同時間后,氨氣的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖1所示.在600℃時催化效果最好的是Ru(填催化劑的化學式).c點氨氣的轉(zhuǎn)化率高于b點,原因是b、c點均未達到平衡,c點溫度較高,反應速率較快,氨氣的轉(zhuǎn)化率較高,且Ru比Fe的催化能力更強.

(3)如圖2表示使用新型電極材料,以N2、H2為電極反應物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液組成的既能提供能量又能實現(xiàn)氮固定的新型電池.請寫出該電池的正極反應式N2+8H++6e-═2NH4+;生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學式為NH4Cl.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣與氫氣進行如下反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=a kJ•mol-1,其化學平衡常數(shù)K與溫度的關系如下.
溫度/℃200300400
K1.00.860.5
請回答下列問題.
(1)寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式:K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$,a小于(填“大于”、“小于”或“等于”)0.
(2)200℃時,向此密閉容器中充入0.20mol的N2和0.80mol的H2,反應初始6s內(nèi)達到了平衡狀態(tài),N2的平均反應速率v(N2)=0.03mol•L-1•s-1.則6s時NH3的物質(zhì)的量為0.18mol,c(N2)=0.22mol•L-1;此時N2的轉(zhuǎn)化率為45%,如果這時向該密閉容器中再充入1mol氬氣,N2的轉(zhuǎn)化率不變(填“增大”“不變”“減小”).
(3)400℃時,2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)為2,測得氨氣、氮氣、氫氣的物質(zhì)的量分別為3mol、2mol、1mol時,該反應的v(N2)大于(填“大于”、“小于”或“等于”)v(N2).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.2015年9月爆發(fā)的德國大眾車尾氣排放作弊事件引起了公眾的關注.大眾車尾氣中常含有大里氮氧化物.通常會采用噴射尿素溶液的方法,將有毒的氮氧化物還原成無污染的物質(zhì).大眾選擇了一種違規(guī)做法,即在客戶平時用車時不開啟噴射尿素的尾氣后處理系統(tǒng),而是通過軟件讓這一系統(tǒng)只在尾氣排放檢測時啟動.

Ⅰ、通過NOx傳感器可監(jiān)測空氣的NOx的含量,其工作原理圖如圖,寫出NiO電極的電極反應式NO+O2--2e-=NO2
Ⅱ、以CO2與NH3為原料可合成尿素[化學式為CO(NH22].已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s)△H=-l59.5kJ•mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+116.5kJ•mol-1
③H2O(l)=H2O(g)△H=+44.0kJ•mol-1
(1)寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)++H2O(l)△H=-87.0kJ/mol;
(2)恒溫下將2molNH3和1molCO2放入容積為2L的密閉容器中,反應生成NH2CO2NH4(s),2分鐘后達到平衡.此時NH3的濃度為0.8mol/L,則CO2的反應速率為0.05mol/(L•min),NH3的轉(zhuǎn)化率是20%.
Ⅲ、尿素在一定溫度下可分解生成NH3,NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染.已知:
反應a:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(l)
反應b:2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)
反應c:4NH3(g)+6NO2(g)═5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)
(1)相同條件下,反應a在2L密閉容器內(nèi),選用不同的催化劑,反應產(chǎn)物N2的量隨時間變化如圖2所示.下列說法正確的是CD.
A.該反應的活化能大小順序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大壓強能使反應速率加快,是因為增加了活化分子百分數(shù)
C.單位時間內(nèi)H-O鍵與N-H鍵斷裂的數(shù)目相等時,說明反應已經(jīng)達到平衡
D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應,當K值不變時,說明反應已經(jīng)達到平衡
(2)對于反應c來說,可加快反應速率的措施有增加NH3或NO2或N2或O2的濃度、升高溫度、增大壓強等(任寫2種)
(3)恒溫恒容條件下,反應b達到平衡時體系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2,在其他條件不變時,再充入NO2氣體,NO2體積分數(shù)變大(填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

2.氫化鎂(化學式為MgH2)是一種常用的焰火劑,遇水易發(fā)生反應.某興趣小組擬用如裝置制備氫化鎂.

請回答下列問題:
(1)請選擇必要的裝置,按氣體流向的連接順序為i e f d c j k a (jk可顛倒)(填儀器接口處的字母編號).
(2)用連接好的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞,cadb(請按正確的順序排列下列步驟).
a.加熱反應一段時間                         b.關閉分液漏斗活塞
c.收集氣體并檢驗純度                       d.停止加熱,充分冷卻
(3)實驗結束后,某同學取少量產(chǎn)物,小心加入熱水中,觀察到有氣泡冒出,該反應的化學方程式為MgH2+2H2O=Mg(OH)2↓+2H2↑.
(4)無水氯化鈣的作用是防止空氣中的水蒸氣進入玻璃管中,使氫化鎂發(fā)生水解反應而失效.請簡述如何檢驗E裝置的氣密性:方法①:檢驗E裝置的氣密性時,關閉分液漏斗活塞,將導管的出口浸入水槽的水中,手握住燒瓶,有氣泡從導管口逸出,放開手后,有少量水進入導管,表明裝置不漏氣.
方法②:用彈簧夾夾住i處橡膠管,從漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于燒瓶內(nèi)的水面.停止加水后,漏斗內(nèi)與燒瓶中的液面差保持不變,說明裝置不漏氣..
(5)氫化鈉(NaH)也是一種金屬氫化物,常用作縮合劑、烷化劑.請你設計一個實驗,用化學方法區(qū)分氫化鈉與氫化鎂,寫出簡要的實驗步驟及觀察到的現(xiàn)象:將少許固體放入適量水中,如果出現(xiàn)渾濁,則為MgH2,如果不出現(xiàn)渾濁,則為NaH.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

9.T℃時在2L剛性密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應生成Z(g).反應過程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,Y的體積分數(shù)φ(Y)與時間的關系如圖2所示.則下列結論錯誤的是( 。
A.容器中發(fā)生的反應可表示為:3X(g)+Y(g)?2Z(g)
B.反應進行的前3min內(nèi),用X表示的反應速率v(X)=0.2mol•(L•min)-1
C.保持其他條件不變,升高溫度,反應的化學平衡常數(shù)K減小
D.其它條件不變,使用催化劑,則反應進程可能如圖3所示

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

6.推理在問題解決過程中常涉及到.同學們要學會從實驗數(shù)據(jù)、物質(zhì)已知的性質(zhì)、題給信息等各種渠道收集證據(jù),對物質(zhì)的性質(zhì)及其變化提出可能的假設;基于這些證據(jù)進行分析推理,最后形成科學結論.
(一) 有無色溶液,可能含有K+、SO42-、CO32-、NH4+、Cl-、Ba2+、Cu2+中的一種或幾種,按以下步驟進行實驗:
①取100ml溶液往其中加入足量稀硫酸,有0.224L(標況下)氣體產(chǎn)生;
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO32溶液,有4.2g白色沉淀生成
③繼續(xù)向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生刺激性氣味的氣體0.672L(標況下);
根據(jù)以上事實判斷:
(1)肯定存在的是CO32-、SO42-、NH4+、K+;
(2)肯定不存在的是Cu2+,Ba2+;
(3)不能確定是否存在的是Cl-.請簡述證明該物質(zhì)是否存在的實驗方案(實驗方法、現(xiàn)象、結論)將②所得混合物過濾,向濾液中加入硝酸酸化的硝酸銀,若產(chǎn)生白色沉淀,證明原溶液中含有氯離子,否則不含氯離子
(二).某學習小組設計以下四個實驗探究氯水的成分,請根據(jù)表回答問題.
實驗序號實驗方法實驗現(xiàn)象結論
將氯水滴加到AgNO3溶液中生成白色沉淀
將氯水滴加到紫色石蕊試液中氯水中不僅有H+還有HClO
將氯水滴加到淀粉-KI試紙上淀粉-KI試紙變藍
(I2遇淀粉變藍)
氯水中有Cl2
將足量的氯水滴加到NaHCO3溶液中有氣泡生成
(1)實驗①和實驗④得出的結論
①氯水中含有Cl-,④氯水中含有H+
(2)指出實驗②中的“實驗現(xiàn)象”為紫色石蕊先變紅后褪色.
(3)實驗③中的離子反應方程式Cl2+2I-=2Cl-+I2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列反應中,屬于氧化還原反應的是( 。
A.2NH4++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3•H2O
B.2NO2+2OH-=NO3-+NO2-+H2O
C.SnCl4+2H2O=SnO2+4HCl
D.CO32-+CO2+H2O=2HCO3-

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