(14分)为了减少煤燃烧对大气造成的污染,煤的气化和液化是高效、清洁利用煤炭的重要途径,而减少CO2气体的排放也是人类面临的重大课题.煤综合利用的一种途径如下所示:
(1)用下图所示装置定量检测过程①产生的CO2(已知:煤粉燃烧过程中会产生SO2),B中预 期的实验现象是 。
(2)已知:C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g) △H1=+131.3kJ?mol-1
C(s)+2H2O(g)====CO2(g)+2H2(g) △H2=+90kJ?mol-1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是 。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g);ΔH
①该反应平衡常数表达式为K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如右图所示。该反应的ΔH________(填
“>”、“<”或“=”)0。若温度不变,减小反应投料比[n(H2) /n(CO2)],则K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) △H<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。
(1)品红溶液不变色
(2)CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+H2(g) △H=-41.3kJ?mol-1;
(3)① c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2) ② < 不变
(4)Ⅲ;T1
【解析】
试题分析:(1)燃煤烟气的成分为CO2、SO2、CO、H2O,酸性高锰酸钾能够除去SO2,CO2、CO、H2O不能使品红溶液褪色,故答案为:品红溶液不变色;(2)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H1=+131.3kJ?mol-1
①C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2=+90kJ?mol-1 ② 由盖斯定律②-①得: CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ?mol-1(3) ①该反应平衡常数表达式为K=c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2) ②由图可知,温度高CO2转化率低,平衡逆向移动,反应放热;平衡常数只与温度有关,温度不变,k不变;(4)温度越高平衡左移CO的体积分数越大,但T2时CO的体积分数小于T1时CO的体积分数,说明反应未达平衡,T3时CO的体积分数大于T2时CO的体积分数,说明Ⅲ达到平衡。而达到平衡时,根据反应放热可判断出,升高温度,平衡逆向移动,CO的体积分数减小,故CO转化率最大的反应温度是T1,
考点:煤的综合利用、盖斯定律、平衡常数的表达及影响因素、反应热的判断、化学平衡状态的判断。
科目:高中化学 来源:2014-2015学年内蒙古巴市高二10月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题
使反应4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol。此反应的平均反应速率可表示为
A.v(NH3)=0.02mol·L-1·s-1 B.v(O2)=0.01mol·L-1·s-1
C.v(N2)=0.02mol·L-1·s-1 D.v(H2O)=0.02mol·L-1·s-1
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年山东省潍坊市高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列离子方程式书写正确的是
A.向CuCl2溶液中加入少量氨水:Cu2++2OH一=Cu(OH)2↓
B.向海带灰的浸出液中(酸性)加入双氧水制取I2:2I一+H2O2+2H+=I2+2H2O
C.足量稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:Ba2++OH一+SO+H+=BaSO4↓+H2O
D.铝溶于氢氧化钠溶液:2Al+2OH一+3H2O=2[Al(OH)4]一+3H2 ↑
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是形成化合物最多的元素,且X常见化合价为+1和-1,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是
A.原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.化合物Z2Y2与X2Y反应时,Z2Y2既是氧化剂又是还原剂
D.由X、Y、Z、W四种元素组成的化合物其水溶液一定显酸性
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省盐城市高三第二次调研考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列有关物质的性质、制取或应用等的说法中正确的是
A.用10%的盐酸蒸发浓缩获得30%的盐酸
B.水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品
C.可利用丁达尔效应来区别淀粉溶液和氯化钠溶液
D.二氧化硫具有漂白性,与氯水混合使用效果更好
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省无锡市高三期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
一定条件下进行反应:COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol COCl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:
t/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
n(Cl2)/mol | 0 | 0.30 | 0.39 | 0.40 | 0.40 |
下列说法正确的是
A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22 mol·L-1,则反应的ΔH<0
B.若在2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 molCOCl2、0.60 molCl2和0.60 molCO,反应达到平衡前的速率:v(正)<v(逆)
D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0 molCl2和0.8 molCO,达到平衡时,Cl2的转化率小于60%
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省无锡市高三期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①⑤ B.②⑤ C.③④ D.②③
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏省宿迁市高三上学期第一次摸底考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
某有机物X的结构简式如下图所示,则下列有关说法中正确的是
A.有机物X的分子式为C12H15O3
B.X分子中含有1个手性碳原子
C.X在一定条件下能发生加成、取代、消去等反应
D.在Ni作催化剂的条件下,1 mol X最多能与4 mol H2加成
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年重庆复旦中学高一上学期期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列反应不属于氧化还原反应的是
A.2H2O2 = 2H2O + O2↑; B.CuCl2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaCl
C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ D.3CO+Fe2O3 ==2Fe+3CO2
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