题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 | 容积/L | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol[ | 达到平衡所需时间/min | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | ||||
甲 | 2 | T1 | 2 | 4 | 3.2 | 8 |
乙 | 1 | T2 | 1 | 2 | 1,2 | 3 |
①T10C时,该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。
A.="0.8" mol·L-1 B.=1.4 mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4 mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,已知CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
(4)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2)/ n(CO2)] | 500 K | 600 K | 700 K | 800 K |
1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S___0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
答案
(2)①12.8 (1分,不写单位不扣分,写错单位不得分) ②C (2分)③ AD(2分)
(3)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.9kJ/mol(2分)
(4)①<(1分),<(1分)
②CH3OCH3 -12e- +16OH-=2CO32- +11H2O(2分) 9.6(2分)
解析
试题分析:(1)表达式中分子为产物,分母为反应物,因为有二氧化碳生成,故还有固体碳参加,固体不写在平衡常数表达式中;
(2)①将容器甲中的相关数据代入平衡常数表达式中,注意将物质的量转化成平衡时的浓度;②三分钟水的转化量为1.2mol,因为起始时浓度大,反应速率快,故1.5分钟水的转化量大于0.6mol,故1.5分钟时水的浓度小于1.4mol/L;(3)写出二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的化学方程式、甲醇和氢气燃烧热的化学方程式,根据盖斯定律得制取甲醇的反应的△H,写出让热化学方程式;(4)①温度升高,二氧化碳的转化率减小,故正反应为放热反应;因为气体系数和减小,故熵变小于零;②负极甲醚失去电子在碱性溶液中生成碳酸根离子和水,通入的甲醚失去电子总数等于铜离子得到电子总数,根据电子守恒算出析出铜的质量。
核心考点
试题【目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
①混合动力汽车所用的燃料之一是乙醇,lg乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态H2O放出30.0kJ热量,写出乙醇燃烧的燃烧热的热化学方程式 。
②镍氢电池的使用可以减少对环境的污染,它采用储氢金属为负极,碱液NaOH为电解液,镍氢电池充电时发生反应 。其放电时的正极的电极反应方程式为 。
③常温下,同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH都大于7,两者中哪种的pH更大,其原因是 。0.1mol·L-1 Na2CO3中阴离子浓度大小关系是 ,向0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,则发生反应的离子方程式为: 。
(2)二氧化锰、锌是制备干电池的重要原料,工业上用软锰矿(含MnO2)和闪锌矿(含ZnS)
联合生产二氧化锰、锌的工艺如下:
①操作Ⅰ需要的玻璃仪器是 。
②软锰矿(含MnO2)和闪锌矿与硫酸反应的化学方程式为 ,上述电解过程中,当阴极生成6.5g B时阳极生成的MnO2的质量为 。
③利用铝热反应原理,可以从软锰矿中提取锰,发生的化学方程式为 。
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H= -566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l), △H= -890kJ·mol-1
由1 mol CO和3 mol CH4组成的混和气体在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为( )
A.2912 kJ | B.2953 kJ | C.3236 kJ | D.3867 kJ |
途径I: C(s)+O2(g) = CO2(g)
途径II:先制水煤气: C(s) + H2O(g) =" CO(g)" + H2(g)
燃烧水煤气:2 CO(g) + O2(g) = 2CO2(g);
2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H2=-241.8kJ·mol-1
③CO(g)+ 1/2O2 (g) =CO2(g);△H3=-283.0kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)CO(g) + H2O(g) = H2(g) + CO2(g) 是 (填“放热反应”或“吸热反应”)
(2)根据盖斯定律,煤和气态水生成水煤气的反应热△H= 。
(3)根据两种途径,下列说法错误的是( )
A.途径II制水煤气时增加能耗,故途径II的做法不可取 |
B.与途径I相比,途径II可以减少对环境的污染 |
C.与途径I相比,途径II可以提高煤的燃烧效率 |
D.将煤转化为水煤气后,便于通过管道进行运输 |
(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为
。
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响。
实验结果如图所示:
(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是(填字母)。 。
③若容器容积为1L,在起始体系中加入1mol N2 ,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此 条件下(T2),反应的平衡常数K= 。保持容器体积不变,再向容器中加入1mol N2,3mol H2反应达到平衡时,氢气的转化率将
(填“增大”、“减”或“不变”)。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。
①一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s | 0 | 50 | 100 |
c(N2O5)/mol·L—1 | 5.0 | 3.5 | 2.4 |
则50s内NO2的平均生成速率为 。
②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为 。
(1)已知在常温常压下,测得反应的反应热如下:
① 2CH3OH(l)+ 3O2(g) 2CO2(g) +4H2O(g) ∆H1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) +O2(g) 2CO2(g) ∆H2=-566.0 kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是 。
(2)工业上生产甲醇的反应如下:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ∆H = -49 kJ/mol
在某温度下,容积均为1 L的A、B两个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容。容器B中经10 s后达到平衡。达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | A | B |
反应物投入量 | 1 mol CO2(g)和3 mol H2(g) | 1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g) |
反应能量变化 | 放出αkJ热量 | 吸收19.6 kJ热量 |
①从反应开始至达到平衡时,容器B中CH3OH的平均反应速率为 。
②该温度下,B容器中反应的化学平衡常数的数值为 。
③α= 。
④下列措施能使容器A中甲醇的产率增大的是 。
a.升高温度 b.将水蒸气从体系分离
c.用更有效的催化剂 d.将容器的容积缩小一半
(3)我国科学院化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
① 该电池工作时,b口通入的物质为 。
② 该电池正极的电极反应式为 。
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