【题目】NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质,需要进一步处理和利用。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式__________________。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:T1_________T2(填“<”或“>”)。
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_____________。图中A~G点中,正反应速率最快的是______点(填序号)
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K =_____(结果精确到0.01);
(3)工业上可以利用CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度(mol/L) | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
1 | 1molCO和2molH2 | a1% | c1 | 放出Q1KJ热量 |
2 | 1molCH3OH | a2% | c2 | 吸收Q2KJ热量 |
3 | 2molCO和4molH2 | a3% | c3 | 放出Q3KJ热量 |
①该反应的△H为_________;(用带Q1、Q2或Q3的式子表示)
②下列关系一定正确的是(______)
A. c1= c2 B. a1 >a3 C.a1=a2 D. 2Q1 < Q3
【答案】CO(g)+NO2(g)==CO2(g)+NO(g) H=-227 kJ/mol > 0.05 molL-1min-1 C 0.22 Lmol-1 -(Q1+Q2) AD
【解析】
(1)反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
将(反应Ⅱ-反应Ⅰ)÷2,即得CO将NO2还原为NO的热化学方程式。
(2)①正反应为放热反应,在相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,根据NO的体积分数,可确定T1与T2的关系。
②373 kJ为746的一半,则参加反应的CO为1mol,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=。图中A~G点中,从温度和压强两个方面确定正反应速率最快的点。
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,利用三段式,求出平衡时反应物与生成物的浓度,从而求出平衡常数K;
(3)①容器1从正反应开始,容器2从逆反应开始,平衡时二者等效,由此可确定该反应的△H;
②结合等效平衡思想进行分析。
(1)反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
将(反应Ⅱ-反应Ⅰ)÷2,即得CO将NO2还原为NO的热化学方程式为CO(g)+NO2(g)==CO2(g)
+NO(g) H=-227 kJ/mol。答案为:CO(g)+NO2(g)==CO2(g)+NO(g) H=-227 kJ/mol;
(2)①正反应为放热反应,在相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,T1时,NO的体积分数大,从而确定T1>T2。答案为:>;
②373 kJ为746的一半,则参加反应的CO为1mol,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)== 0.05 molL-1min-1。由前面分析,T1线温度高,则C点压强最大,温度又高,所以正反应速率最快的点为C点。答案为:0.05 molL-1min-1;C;
③设CO的变化量为2x,则三段式为:
,x=1mol,K==0.22。答案为:0.22;
(3)①容器1从正反应开始,容器2从逆反应开始,平衡时二者等效,由此可确定该反应的△H= -(Q1+Q2)KJ/mol;答案为:-(Q1+Q2) KJ/mol;
②A. 容器1与容器2中平衡为等效平衡,则c1= c2,A正确;
B.容器3相当于容器1压缩,体积变为原来的二分之一,则平衡正向移动,a1 <a3,B错误;
C. 容器1与容器2中平衡为等效平衡,反应物的转化率不一定为50%,所以a1与a2不一定相等,C错误;
D. 容器3相当于容器1压缩,体积变为原来的二分之一,若平衡不移动,则
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【题目】二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向,发展成一项重要的新兴产业。
(1)已知:CH4、CO、H2的燃烧热分别为890kJ·mol-1、283kJ·mol-1、285.5kJ·mol-1,计算下列反应的反应热:CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=___kJ·mol-1。
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(I、II、III)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。
①该反应的△H__0(填“﹤”或“﹥”)。
②d点不同催化剂(I、II、III)作用下CO2的转化率相同的原因是___。
(3)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示:
①该反应在___自发进行(填“低温”或“高温”)。
②b代表的物质是___。
③T1温度下的平衡转化率为___。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列实验操作、现象或结论不正确是( )
选项 | 实验步骤 | 现象 | 结论 |
A | 往酸性高锰酸钾溶液中滴加草酸溶液 | 溶液褪色 | 草酸具有还原性 |
B | 往Na2CrO4溶液中滴加过量浓硫酸 | 溶液由黄色转化为橙黄色 | CrO42-在酸性条件下完全转为Cr2O72- |
C | 装有NO2的烧瓶泡在热水中 | 烧瓶红棕色变深 | 升高温度,平衡2NO2N2O4逆移 |
D | 往Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸 | 有淡黄色沉淀生成 | S2O32-与H+不能共存 |
A.AB.BC.CD.D
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【题目】下列说法正确的是( )
A.某烷烃的名称为2,2,4,4-四甲基-3,3,5-三乙基己烷
B.等质量的甲醛与乳酸[CH3CH(OH)COOH]完全燃烧消耗氧气的量不相等
C.如图是某有机物分子的比例模型,该物质可能是一种氨基酸
D.化合物在酸性条件下水解,所得溶液加碱后加热有NH3生成
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【题目】某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd)
(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是_______。
A. H2SO4溶液 B. CCl4 C. 苯 D. 稀硝酸
(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母):c接______,______接____,____接______,____接____。
(3)装置④的作用是__________。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到_________时再点燃酒精灯。
(5)若反应过程中CO2足量,钠与CO2充分反应后,生成的固体物质可能有多种情况,该同学提出以下猜想:
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Ns2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Ns2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Ns2O和C的混合物
假如反应过程中有下列两种情况:
I. 观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,若装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式____。
II. 装置①中钠的质量为0.46g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224ml(标准状况)CO2气体,溶液中残留固体的质量为___________。
(6)设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化____________。
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【题目】已知反应X(g)+3Y(g)2Z(g) △H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. △H= E2- E1 B. 更换高效催化剂,E3不变
C. 恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D. 压缩容器,c(X)减小
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有机物F(C21H20O6)在临床医学上具有预防肿瘤的作用,其合成路线如下,其中反应③中反应物的原子利用率为100%。
已知:Ⅰ. +H2O
Ⅱ. +CO2
Ⅲ. + +H2O
请回答下列问题:
(1) B中含有的官能团名称是____________。
(2)反应①的化学方程式是____________。 反应④的化学方程式是____________。
(3) F的结构简式是____________。
(4) E的同分异构体中,同时符合下列两个条件的共有__________种,其中核磁共振氢谱中有4组吸收峰的同分异构体的结构简式为__________。
①苯环上的一取代物只有2种;
②1mol该物质与足量NaOH溶液反应时,反应消耗3molNaOH
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】常温下,向100 mL 0.01 molL﹣1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL﹣1的MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况,下列说法不正确的是
A. HA为一元强酸,MOH为一元弱碱
B. N点溶液中离子浓度大小关系为:c(M+)=c(A﹣)>c(H+)=c(OH﹣)
C. N点水的电离程度大于K点水的电离程度
D. N→K之间曲线上任意一点都有c(M+) >c(OH﹣)>c(A﹣)>c(H+)
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【题目】甲醇作为可再生能源,越来越受到人们的关注。已知甲醇制备的有关化学反应的平衡常数及焓变数据如下
化学反应 | 500℃平衡常数 | 焓变 |
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) | K1=2.5 | ΔH1=-116 kJ·mol-1 |
②CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) | K2=1.0 | ΔH2=+41 kJ·mol-1 |
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3=? | ΔH3=? |
(1)反应③的K3=__,ΔH3=___。
(2)对于反应②升高温度平衡常数___(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.1、0.8、0.3、0.15,则此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”)。
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