甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1〈0
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3〉0
回答下列问题:
(1)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(2)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。a(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。
(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)
在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0. 784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数, 其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=__________。
科目:高中化学 来源:2015-2016学年江西吉安一中高一下第二次段考化学试卷(解析版) 题型:选择题
用NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
B.0.5molC3H8分子中所含C-H共价键数为2NA
C.标准状况下,22.4L乙醇完全燃烧所耗的氧气分子数为3NA
D.1mol碳正离子CH5+所含的电子数为11NA
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科目:高中化学 来源:2016届福建厦门外国语学校高三5月月考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
晚唐诗人李商隐的《无题·相见时难别亦难》中写到“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,下列说法正确的是
A.蚕丝属于纤维素
B.蜡烛的主要成分是石蜡,属于混合物
C.“泪”是指石蜡燃烧生成的水
D.蚕丝和石蜡完全燃烧所得产物相同
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科目:高中化学 来源:2016届安徽省高三热身考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
(16分)汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:2C (s)+O2(g)?2CO(g)△H=﹣221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)?CO2(g)△H=﹣393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H= kJ•mol﹣1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
C(NO)10﹣4 mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 | |||||||
C(CO)10﹣3 mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 | |||||||
则C2合理的数值为 (填字母标号)。
A.4.20 B.4.00 C.2.95 D.2.80
(3)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO | H2 | |||
i | 650 | 2 | 4 | 2.4 | 1.6 | 5 |
ii | 900 | 1 | 2 | 1.6 | 0.4 | 3 |
iii | 900 | a | b | c | d | t |
若a=2,b=1,则c= ,达平衡时实验组ii中H2O(g)和实验组iii中CO的转化率的关系为αii(H2O) αiii(CO)(填“<”、“>”或“=”)。
(4)二甲醚是清洁能源,用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图1所示。
①a、b、c按从大到小的顺序排序为 。
②根据图象可以判断该反应为放热反应,理由是 。
(5)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准,该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2﹣。
①则负极的电极反应式为 。
②以上述电池为电源,通过导线连接成图2.若X、Y为石墨,a为2L 0.1mol/L KCl溶液电解一段时间后,取25mL 上述电解后的溶液,滴加0.4mol/L醋酸得到图3曲线(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计).根据图二计算,上述电解过程中 消耗一氧化碳的质量为 g。
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科目:高中化学 来源:2016届安徽省高三热身考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列实验方法或装置正确的是( )
A.用图1所示装置制取乙烯
B.用图2所示方法验证HCl气体易溶于水
C.用图3所示方法探究固体表面积对反应速率的影响
D.用图4所示方法检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热产生乙烯
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科目:高中化学 来源:2015-2016学年云南省高二下期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法中正确的是
A.某反应在低温条件下能自发进行,那么该反应在高温条件下也一定能自发进行
B.某反应在高温条件下不能自发进行,那么该反应在低温条件下也一定不能自发进行
C.反应方向是由焓变和熵变共同决定的,与反应温度无关
D.温度有可能对反应的方向起决定性作用
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科目:高中化学 来源:2015-2016学年云南省高二下期中化学试卷(解析版) 题型:选择题
在25℃时,pH=1的两种酸溶液A、B各1 ml,分别加水稀释到1000ml,其pH与溶液体积V的关系如图所示,则下列说法不正确的是:
A.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
B.稀释前,两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸
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科目:高中化学 来源:2015-2016学年天津市高一6月学业调研化学试卷(解析版) 题型:选择题
在下列自然资源的开发利用中,不涉及化学变化的是
A. 用煤生产水煤气 B. 用海带提取碘单质
C. 用石油裂解生产乙烯 D. 用蒸馏法淡化海水
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科目:高中化学 来源:2015-2016学年天津市高二6月学业调研化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是
A.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
B.鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,生成的沉淀物不能再溶解
C.用KMnO4酸性溶液可鉴别苯酚和正丁醛
D.紫色酸性高锰酸钾溶液中加入植物油充分振荡后,溶液颜色会褪去
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