題目列表(包括答案和解析)

 0  7994  8002  8008  8012  8018  8020  8024  8030  8032  8038  8044  8048  8050  8054  8060  8062  8068  8072  8074  8078  8080  8084  8086  8088  8089  8090  8092  8093  8094  8096  8098  8102  8104  8108  8110  8114  8120  8122  8128  8132  8134  8138  8144  8150  8152  8158  8162  8164  8170  8174  8180  8188  447348 

14.(2010·太原十中月考題)有人設(shè)計(jì)了如下圖所示的甲醇(methanol)合成工藝:

其中,①為甲烷氣源,壓強(qiáng)250.0 kPa,溫度25 ℃,流速55.0 m3·s1。②為水蒸氣源,壓強(qiáng)200.0  kPa,溫度150 ℃,流速150.0 m3·s1。合成氣(含有兩種還原性氣體)和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)管路③進(jìn)入25 ℃的冷凝器(condenser),冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)⑥進(jìn)入25 ℃的冷凝器,甲醇冷凝后經(jīng)管路⑦流出,其密度為0.791 g·mL1。(已知:理想氣體狀態(tài)方程pVnRT,其中p為壓強(qiáng),單位Pa,V為體積,單位m3,R為常數(shù)8.314,T為溫度,單位K。)

(1)分別寫出在步驟A和步驟B中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式。

(2)假定:所有氣體皆為理想氣體,在步驟A和B中完全轉(zhuǎn)化,氣液在冷凝器中完全分離,計(jì)算經(jīng)步驟A和步驟B后,在一秒鐘內(nèi)剩余物的物質(zhì)的量。

解析:(1)由合成所得的兩種氣體都具有還原性,且它們是由甲烷與水反應(yīng)所得,可知這兩種氣體分別為CO(g)、H2(g);(2)由于壓強(qiáng)是常壓,不能直接利用體積進(jìn)行計(jì)算,得將體積換算成對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量,但又是在非標(biāo)況下的氣體,因此應(yīng)利用題目所給的理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算。

答案:(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)(一定條件)

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)(一定條件)

(2)由pVnRT變形得:npV/(RT)

故1秒鐘內(nèi)n(CH4)=(250.0×103×55.0)/(8.314×298)=5.55×103(mol)

n[H2O(g)]=(200.0×103×150.0)/(8.314×423)=8.53×103(mol)

經(jīng)步驟A后在③中過(guò)量的n[H2O(g)]=(8.53×103-5.55×103) mol=2.98×103 mol,在步驟A中生成的CO和H2的物質(zhì)的量之比為1∶3,而在步驟B中消耗的CO和H2的物質(zhì)的量之比為1∶2,故經(jīng)步驟B后剩余的H2為5.55×103 mol。

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13.(2010·模擬題)鉀是一種活潑的金屬,工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取。該反應(yīng)為:Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);ΔH>0

各物質(zhì)的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系見(jiàn)下表:

壓強(qiáng)(kPa)
13.33
53.32
101.3
K的沸點(diǎn)(℃)
590
710
770
Na的沸點(diǎn)(℃)
700
830
890
KCl的沸點(diǎn)(℃)
 
 
1 437
NaCl的沸點(diǎn)(℃)
 
 
1 465

(1)在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為_(kāi)_____,而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于                                。

(2)在制取鉀的過(guò)程中,為了提高原料的轉(zhuǎn)化率可以采取的措施是________________________________________________________________________。

解析:(1)依題意知鈉與氯化鉀的反應(yīng)為可逆反應(yīng)Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);ΔH>0,若及時(shí)將反應(yīng)混合物中的鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)分離出去,從而使平衡向生成鉀的方向移動(dòng),顯然溫度的選擇應(yīng)高于鉀的沸點(diǎn)而低于鈉的沸點(diǎn),即分離鉀的最低溫度為770 ℃,而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于890 ℃。

(2)由所給反應(yīng)的特點(diǎn)知:降低壓強(qiáng)可使所給反應(yīng)向右移動(dòng),有利于提高原料的利用率;另外反應(yīng)吸熱,升高溫度,使所給平衡向右移動(dòng),也有利于提高原料利用率,但溫度過(guò)高會(huì)使鈉也變成蒸氣逸出,既可使所得產(chǎn)品不純,也不利于原料的充分利用。

答案:(1)770 ℃ 890 ℃ (2)降低壓強(qiáng)或移去鉀蒸氣,適當(dāng)升高溫度

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12.(2010·模擬題)Ⅰ.(1)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重 

要意義。工業(yè)合成氨生產(chǎn)示意圖如右圖所示。

①X的化學(xué)式為_(kāi)_______;

②圖中條件選定的主要原因是(選填字母序號(hào))________;

A.溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響

B.鐵觸媒在該溫度時(shí)活性最大

C.工業(yè)生產(chǎn)受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制

③改變反應(yīng)條件,會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)。

如下圖表示隨條件改變,氨氣的百分含量的變化趨勢(shì);當(dāng)橫坐標(biāo)為 

壓強(qiáng)時(shí),變化趨勢(shì)正確的是  (選填字母序號(hào));當(dāng)橫坐標(biāo)為

溫度時(shí),變化趨勢(shì)正確的是  (選填字母序號(hào))。

(2)常溫下氨氣極易溶于水,其水溶液可以導(dǎo)電。

①用方程式表示氨氣溶于水的過(guò)程中存在的可逆反應(yīng)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②氨水中水電離出的c(OH-)  10-7 mol·L-1(填寫“>”、“<”或“=”)。

③將相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸混合后,溶液中離子濃度由大到小依次為_(kāi)_______________________________________________________________________。

(3)氨氣具有還原性,在銅的催化作用下,氨氣和氟氣反應(yīng)生成A和B。A為銨鹽,B在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣態(tài)。在此反應(yīng)中,若每反應(yīng)1體積氨氣,同時(shí)反應(yīng)0.75體積氟氣;若每反應(yīng)8.96 L氨氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),同時(shí)生成0.3 mol A。

①寫出氨氣和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________;

②在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每生成1  mol B,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

Ⅱ.為了防止鐵制品生銹,可對(duì)其表面進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理:把鐵制品浸入熱的NaNO2、NaNO3、NaOH混合溶液中,使它的表面氧化成一層致密的Fe3O4氧化膜。發(fā)生的反應(yīng)可表示如下:

①3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3+H2O

②8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O===4Na2Fe2O4+3NH3

③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH

某研究小組發(fā)現(xiàn),若上述熱的混合溶液中NaOH的含量太少,氧化膜的厚度就太。蝗鬘aOH的含量太多,氧化膜的厚度也太薄。請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋發(fā)生這種現(xiàn)象的原因。

解析:Ⅰ.要準(zhǔn)確理解工業(yè)合成氨適宜條件的選擇。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)要求產(chǎn)量高,而產(chǎn)量由生產(chǎn)周期(速率問(wèn)題)和產(chǎn)率(平衡問(wèn)題)共同決定。還要考慮成本,故(1)②選BC。對(duì)(3),F(xiàn)2與NH3反應(yīng),氮的化合價(jià)必然升高,產(chǎn)物可能為N2:2NH3+3F2===N2+6HF,也可能為NF3(由8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的需要決定其組成):4NH3+3F2NF3+3NH4F,由題中數(shù)據(jù)確定為后者。

答案:Ⅰ.(1)①NH3、贐C、c a 

(2)①NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH  ②<、c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)

 (3)①4NH3+3F2NF3+3NH4F、6

Ⅱ.反應(yīng)①、③是可逆反應(yīng),反應(yīng)②是不可逆反應(yīng),當(dāng)NaOH含量較少時(shí),使反應(yīng)①生成的Na2FeO2及反應(yīng)②生成的Na2Fe2O4的質(zhì)量都較少,致使反應(yīng)③生成的Fe3O4的質(zhì)量也少,氧化膜的厚度就薄。當(dāng)NaOH含量太多時(shí),盡管反應(yīng)①、②生成的Na2FeO2及Na2Fe2O4的質(zhì)量增加,但太多的NaOH又會(huì)使反應(yīng)③的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)果使生成的Fe3O4的質(zhì)量變小,氧化膜的厚度也變薄。由此可見(jiàn),鐵制品進(jìn)行“發(fā)藍(lán)”處理時(shí),NaOH的含量是控制氧化膜厚度的重要因素之一。

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11.四川有豐富的天然氣資源。以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出):

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)已知0.5 mol甲烷與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時(shí),完全反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣(合成氣),吸收了a kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:________________________________________________________________________。

(2)在合成氨的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,常采取的措施之一是:將生成的氨從混合氣體中及時(shí)分離出來(lái),并將分離出氨后的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用,同時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃狻U?qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說(shuō)明采取該措施的理由:________________________________________________________________________。

(3)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時(shí),以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設(shè)體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)

(4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為COH2NNH2,請(qǐng)寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:①____________________;②__________________。

解析:本題以四川的天然氣資源合成氨為依托,綜合考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、利用化學(xué)方程式(關(guān)系式)進(jìn)行計(jì)算和同分異構(gòu)體的書寫等知識(shí)。著重考查學(xué)生的知識(shí)遷移能力和利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,這是今后命題的方向。

(1)因0.5 mol甲烷與0.5 mol 水蒸氣完全反應(yīng)生成一氧化碳和H2吸收了a kJ熱量,則1 mol甲烷與1 mol水蒸氣反應(yīng)需吸收2a kJ的熱量,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

 

CH4(g)+H2O(g)       CO(g)+3H2(g);ΔH=+2a kJ·mol1。

(2)N2與H2合成NH3的反應(yīng)(N2+3H2           2NH3)是一個(gè)可逆反應(yīng),在該反

應(yīng)中,補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃庥欣谠龃蠓磻?yīng)速率,分離氨和補(bǔ)充氮?dú)馀c氫氣都有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),同時(shí)循環(huán)利用可以提高原料利用率節(jié)約原料。

(3)由CH4+2H2O       CO2+4H2的方程式和合成氨的方程式可以推出如下關(guān)系:CH4-4H2-NH3,由此關(guān)系式可以求得

V(NH3)=5.6 L×107×75%×=1.12×108 L。

(4)因所寫同分異構(gòu)體需含有碳氧雙鍵,根據(jù)價(jià)鍵理論結(jié)合尿素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式很容易寫出其

同分異構(gòu)體為

 

答案:(1)CH4(g)+H2O(g)       CO(g)+3H2(g);ΔH=2a kJ/mol (2)及時(shí)分離NH3及補(bǔ)充N2和H2,都為了增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;補(bǔ)充N2和H2還能增大反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率

(3)1.12×108 L (4)

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10.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng):A(g)+xB(g) 2C(g),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如下圖所示,下列說(shuō)法中正確的是                   ( )

A.30 min時(shí)降低溫度,40 min時(shí)升高溫度

B.8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.08 mol·(L·s)1

C.反應(yīng)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

D.20 min-40 min間該反應(yīng)的平衡常數(shù)均為4

解析:本題考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)。從圖中看出,x=1,30 min時(shí),正逆反應(yīng)速率同時(shí)下降,但平衡沒(méi)有移動(dòng),說(shuō)明是降低壓強(qiáng),40 min時(shí),正逆反應(yīng)速率都增大,平衡逆向移動(dòng),說(shuō)明是升高溫度,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤;8 min前Δc(A)=0.64 mol·L1,則Δv(A)==0.08 mol·(L·min)1,B選項(xiàng)單位錯(cuò)誤。

答案:D

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9.(2010·模擬題)氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ),在某催化劑 

作用下只發(fā)生主反應(yīng)①和副反應(yīng)②:

4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);

ΔH=-905 kJ/mol  ①, 

4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g);

ΔH=-1 268 kJ/mol、。反應(yīng)①、②的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度

的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是       ( )

A.工業(yè)上進(jìn)行氨催化氧化生成NO時(shí),溫度應(yīng)控制在780-840℃

之間

B.工業(yè)上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7-2.0,主要是為了提高反應(yīng)速率

C.在加壓的條件下生產(chǎn)能力可提高5-6倍,是因?yàn)榧訅嚎商岣咿D(zhuǎn)化率

D.氮?dú)庋趸癁镹O的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g)2NO(g);ΔH=+363 kJ/mol

解析:工業(yè)上進(jìn)行氨催化氧化生成NO時(shí),溫度控制在780-840℃之間時(shí)NO的產(chǎn)率最高,故選項(xiàng)A說(shuō)法正確;工業(yè)上采用物料比n(O2)/n(NH3)在1.7-2.0,目的是提高NH3的轉(zhuǎn)化率;加壓可提高生產(chǎn)能力,是因?yàn)樘岣吡朔磻?yīng)速率;由蓋斯定律知N2(g)+O2(g)2NO(g);ΔH=+181.5 kJ/mol

答案:A

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8.(2010·沈陽(yáng)市五校聯(lián)考題)600℃時(shí),在一密閉容器中,將二氧 

化硫和氧氣混合發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);

ΔH<0。反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,下列

說(shuō)法不正確的是                        ( )

A.反應(yīng)從0 min開(kāi)始,到第一次平衡時(shí),二氧化硫的轉(zhuǎn)化率

為40%

B.反應(yīng)進(jìn)行到10 min至15 min的曲線變化可能是升高了溫

C.反應(yīng)進(jìn)行至20 min時(shí),曲線發(fā)生變化是因?yàn)橥ㄈ肓搜鯕?/p>

D.在15-20 min;25-30 min內(nèi)時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

解析:圖象的縱坐標(biāo)表示的是物質(zhì)的量、橫坐標(biāo)表示的是時(shí)間。根據(jù)曲線變化趨勢(shì)可知開(kāi)始時(shí)只有SO2、O2,第一次平衡為15-20 min,第二次平衡為25-30 min,故D正確;第一次平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.04/0.2=0.2,故A錯(cuò);在10 min時(shí)反應(yīng)突然加快,這可能是升高溫度或增大壓強(qiáng),故B正確;在20 min時(shí)只有氧氣的量突然增加,故C正確。

答案:A

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7.(2010·模擬題)在一定溫度和壓強(qiáng)下,下列各可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)

平衡狀態(tài),各反應(yīng)有如圖所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH<0(曲線Ⅰ)

(2)H2(g)+I2(g) 2HI(g);ΔH>0(曲線Ⅱ)

(3)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g);ΔH>0(曲線Ⅲ)

則圖象中y軸可以表示                    ( )

①平衡混合氣中一種生成物的體積分?jǐn)?shù)、谄胶饣旌蠚庵幸环N反應(yīng)物的體積分?jǐn)?shù) ③平衡混合氣中一種生成物的產(chǎn)率、芷胶饣旌蠚庵幸环N反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

A.①②③     B.①②④     C.①③④    D.②③④

解析:本題主要考查化學(xué)平衡知識(shí)。反應(yīng)(1)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大時(shí),平衡正向移動(dòng),平衡混合氣中一種反應(yīng)物的體積分?jǐn)?shù)減小,不符合題意。其他反應(yīng)可類似分析。

答案:C

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6.(2010·模擬題)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組探究在其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)反應(yīng):

2A(g)+B(g) 2C(g);ΔH<0化學(xué)平衡的影響,得到的變化規(guī)律如圖所示(已知圖中p表示壓強(qiáng),且p2>p1;T表示溫度,且T2>T1;n表示物質(zhì)的量,v表示反應(yīng)速率)。由此可判斷下列圖象不正確的是                                           ( )

  

解析:因反應(yīng)是正方向氣體體積減小的放熱反應(yīng),故在同溫下加壓平衡右移,A的平衡轉(zhuǎn)化率增大,A正確;升溫平衡左移,使產(chǎn)物C的物質(zhì)的量減小,但溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡所用時(shí)間越少,B正確;加壓平衡右移,應(yīng)是v>v,C不正確;升溫平衡左移,平衡混合物的總物質(zhì)的量變大,而氣體總質(zhì)量不變,根據(jù)=m/n可知溫度越高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量越小,D正確。

答案:C

 

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5.(2010·模擬題)已知可逆反應(yīng)aA+bBcC中,物質(zhì)的含量A% 

和C%隨溫度的變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )

A.該反應(yīng)在T1、T3時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡

B.該反應(yīng)在T2時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡

C.升高溫度,平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)

D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

解析:根據(jù)圖象分析可知T2前生成物C的含量隨溫度的升高而增大,T2后隨溫度的升高而降低,所以T2時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),因此該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

答案:B

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