【题目】CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)如图是反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH________0 (填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______ K2 (填“>”、“<”或“=”)。在T1温度下,往体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO和2 mol H2,经测得CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。则该反应的平衡常数为______________。
③若容器容积不变,下列措施可增加CO转化率的是________(填字母)。
a.升高温度 b.将CH3OH(g)从体系中分离
c.使用合适的催化剂 d.充入He,使体系总压强增大
(2)在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230 ℃、250 ℃和270 ℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是________℃;曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为________________。
【答案】< > 12 b 270 K1=K2< K3
【解析】
(1)①根据图像信息结合勒夏特列原理判断;
②正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,则化学平衡常数减小;利用三段式计算平衡时各量的浓度,再计算K。
③a.容器容积不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,a错误;
b.将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,CO的转化率增大,b正确;
c.使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动,CO的转化率不变,c错误;
d.容器容积不变,充入He,使体系总压强增大,各物质的浓度不变,化学平衡不移动,CO的转化率不变,d错误;
(2)反应为放热反应,温度越高CO的转化率越小;化学平衡常数只与温度有关,反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小。
(1)①根据图中的信息可知:T2>T1,温度越高CO转化率越小,则反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)中,降低温度,平衡向右进行,一氧化碳的转化率增大,根据勒夏特列原理,正反应是放热反应,△H<0;
②正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,则化学平衡常数减小,T2>T1,则K1>K2;在T1温度下,根据图2所示,10min时达到平衡状态,已知CO的浓度为1mol/L,则图像为CO与CH3OH的浓度变化,平衡时,c(CO)=0.25mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始:1 2 0
反应:0.75 1.5 0.75
平衡:0.25 0.5 0.75
K=0.75/(0.25×0.52)=12;
③a.容器容积不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,a错误;
b.将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,CO的转化率增大,b正确;
c.使用合适的催化剂不会引起化学平衡的移动,CO的转化率不变,c错误;
d.容器容积不变,充入He,使体系总压强增大,各物质的浓度不变,化学平衡不移动,CO的转化率不变,d错误;
答案为b;
(2)反应为放热反应,温度越高CO的转化率越小,曲线Z为270℃;化学平衡常数只与温度有关,则K1=K2,反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,则曲线x为230 ℃,K1=K2< K3。
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【题目】
钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为_______nm(填标号)。
A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是___________________________。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。I3+离子的几何构型为_____________,中心原子的杂化形式为________________。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为______nm,与K紧邻的O个数为__________。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于______位置,O处于______位置。
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【题目】下列说法可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是 ( )
①单位时间内生成n mol H2的同时,生成n mol HI ②一个H—H 键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量w(HI)=w(I2) ④c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1 ⑤温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化 ⑥温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化 ⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化 ⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
A.②⑤⑨B.①②③④C.②⑥⑨D.③⑤⑥⑦⑧
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【题目】(I)如图是用于简单有机化合物的制备、分离、性质比较等的常见简易装置。请根据该装置回答下列问题:
(1)若用乙醇与乙酸反应制取乙酸乙酯,则烧瓶A中加入的试剂在混合时的操作方法是___________,反应的化学方程式为___________,试管B中应加入___________。虚线框中的导管除用于导气外,还兼有___________作用。
(2)若用该装置分离乙酸和1-丙醇,则在烧瓶A中除加入1-丙醇与乙酸外,还应先加入适量的试剂___________,加热到一定温度,试管B中收集到的是(填写化学式)___________。冷却后,再向烧瓶中加入试剂___________再加热到一定温度,试管B中收集到的是___________(填写化学式)。
(3)若用该装置(不用加热)证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚,则在烧瓶A中加入___________,试管B中应加入___________。
(II)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛,发生:CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CHO。
反应物和产物的相关数据列表:
沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 11.72 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90-95℃,在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75-77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由:__________。
(2)加入沸石的作用是__________;若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是__________。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是__________,D仪器的名称是__________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填字母)__________。
A.润湿 B.干燥 C.检漏 D.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时,水在__________层(填“上”,或“下”)。
(6)反应温度应保持在90~95℃,其原因是__________。
(7)本实验中,正丁醛的产率为__________%。.
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【题目】高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛用途。
(1)化学氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)是用固体Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物。此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。
(2)工业上湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的工艺如图所示:
①反应Ⅰ的化学方程式为_________________________________________________。
②反应Ⅱ的离子方程式为_________________________________________________。
③加入饱和KOH溶液的目的是_________________________________________________。
④高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为____________________________。
⑤实验室配制Fe(NO3)3溶液,为防止出现浑浊,一般是将Fe(NO3)3固体溶于稀HNO3后再加水稀释。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,此温度下在实验室中配制100 mL 5 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,则至少需要________mL、4 mol·L-1 HNO3。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)制备可采用三室膜电解技术,装置如图所示,阳极的电极反应式为________。电解后,阴极室得到的A溶液中溶质的主要成分为________(填化学式)。
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【题目】对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是( )
A | B | C | D | |
研究目的 | 压强对反应的影响(p2>p1) | 温度对反应的影响 | 平衡体系中增加N2的浓度对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
示意图 |
A. AB. BC. CD. D
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【题目】钠、铝和铁是三种重要的金属,回答问题:
(1)三种金属中,既能与盐酸反应又能与溶液反应_________(填化学式),写出它与溶液反应的离子方程式_________________。
(2)三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式__________。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中,可观察到的实验现象是_______________。(填字母序号)。
①钠浮在水面迅速反应
②钠沉在水底迅速反应
③钠熔成小球并迅速游动
④反应中可以听到嘶嘶的响声
⑤反应后的溶液变为红色
A.①④⑤ B.②③④⑤ C.①③④⑤
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【题目】下列有关同分异构体的叙述正确的是
A. 苯环上的一氯取代物有5种
B. 丁烷(C4H10)的二氯取代物最多有4种
C. 菲的结构简式为,其一硝基取代物有10种
D. 和互为同分异构体
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【题目】下列选项正确的是
A.使PH试纸变成红色的溶液,可能存在大量的:、、、
B.溶液中,可能存在大量的:、、、
C.硫酸酸化的淀粉KI溶液在空气中变成蓝色:
D.溶液中滴加少量澄清石灰水:
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