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17.工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇,其反应方程式为:CO2+3H2?CH3OH+H2O.请回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如图所示:

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(1)+H2O(1)△H=-50kJ/mol
该反应的△S<0(填“>”或“<”或“=”),在低温情况下有利于该反应自发进行.
(2)如果上述反应方程式的平衡常数K值变大,则该反应AD(选填编号).
A.一定向正反应方向移动
B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C.一定向逆反应方向移动
D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)若反应的容器容积为2.0L,反应时间4.0min,容器内氢气的质量减少了4.8克,在这段时间内CO2的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1

分析 (1)根据图1中能量变化写出反应的热化学方程式,然后根据盖斯定律写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式;根据反应前后气体体积的变化判断△S;△G=△H-T•△S进行判断,如△G<0,则反应能自发进行,如△G>0,则不能自发进行;
(2)平衡常数只受温度的影响,该反应为放热反应,平衡常数增大,则平衡向着正向移动,说明降低了温度,据此进行解答;
(3)根据差量法计算出反应消耗的二氧化碳的物质的量,再根据v=$\frac{△c}{△t}$进行计算.

解答 解:(1)图1中的热化学方程式为①CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol,
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-(510-419)kJ/mol=-91KJ/mol,
依据盖斯定律②-①得:二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol;
该反应前后气体体积减小,则△S<0;
△G=△H-T•△S<0时,反应能够自发进行,由于该反应为放热反应,△H<0,而△S<0,则温度降低时△G<0,该反应自发进行,
故答案为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol;<;低温;
(2)如果反应方程式CO2+3H2?CH3OH+H2O的平衡常数K值变大,则需要降低温度,
A.降低温度,平衡一定向着正向移动,故A正确;
B.降低温度后,正逆反应速率都减小,正反应速率在达到平衡前始终在减小,故B错误;
C.平衡常数变大,反应物浓度减小,生成物浓度增大,则化学平衡一定向着正向移动,故C错误;    
D.化学平衡常数变大,需要降低温度,则正逆反应速率都减小,由于平衡向着正向移动,则逆反应速率先减小后增大,故D正确;
故答案为:AD;
(3)若反应的容器容积为2.0L,反应时间4.0min,容器内氢气的质量减少了4.8克,物质的量=$\frac{4.8g}{2g/mol}$=2.4mol,二氧化碳减少物质的量为0.8mol,在这段时间内CO2的平均反应速率=$\frac{\frac{0.8mol}{2.0L}}{4.0min}$=0.1mol•L-1•min-1
故答案为:0.1mol•L-1•min-1

点评 本题考查了热化学方程式的书写、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断等知识,题目难度中等,试题涉及的知识点较多,充分考查了学生对所学知识的掌握情况,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学计算能力.

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7.高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途,实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾,其部分流程如下:

(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行,而不用瓷坩埚的原因是SiO2+2KOH═K2SiO3+H2O(用化学程式表示).
(2)第④步通人适量CO2,发生反应生成Mn04和Mn02和碳酸盐,则发生反应的离子方程式为3MnO42-+2CO2=2MnO4-+MnO2↓+2CO32-
(3)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时,停止加热,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,干燥过程中,温度不宜过高,其原因是2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑(用化学方程式表示).
(4)H2O2和KMn04都是常用的强氧化剂,若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,则酸性高锰酸钾溶液会褪色,写出该反应的离子方程式:2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++8H2O+5O2↑.

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8.已知在绝热、容积固定的密闭容器中投入一定量的A、B.发生可逆反应:aA+bB?cC+d D,现有以下几种情况:
①amolA分解的同时有cmolC生成
②bv(A)正=a v(B)正
③cv(B)正=bv(C)逆
④A、B、C、D的物质的量之比为a:b:c:d
⑤B的物质的量浓度保持不变
⑥气体的密度保持不变
⑦混和气体的平均摩尔质量保持不变
⑧容器内的温度保持不变
⑨混合气体的压强保持不变
若A、B、C、D均为气体,且a+b≠c+d,则能判断以上反应达到平衡状态的是③⑤⑦⑧⑨(填序号)

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5.下列说法不正确的是(  )
A.均三甲苯在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3:1
B.按系统命名法,化合物的名称是2,2,4,5-四甲基-3,3-二乙基己烷
C.乙醇和二甲醚互为同分异构体,利用红外光谱法或核磁共振氢谱法均可鉴别两者
D.肌醇与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此,均属于糖类化合物

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12.38g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.8mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是95g/mol;A的相对原子质量是24;ACl2的化学式是MgCl2

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2.下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是(  )
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C.③是在有无催化剂存在条件下,建立平衡过程的图象,b是使用催化剂时的曲线
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9.下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是(  )
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