精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
Ⅰ以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工业.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
该反应在常温下    自发进行(填“能”与“不能”);在一体积为2L的密闭容器中,加入1molC和2mol H2O(g),达平衡时H2O的转化率为20%,请计算此时的平衡常数   
(2)目前工业上有一种方法是用CO与H2反应来生产甲醇.
化学键C-OC-HH-HC≡OO-H
键能 kg/mol-13584134361072463
已知生成气态甲醇,CO里面含C≡O.请写出该反应的热化学方程式为   
(3)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
在一体积不变的容器中,当合成氨反应达到平衡后,在t1时升高温度,t2重新达到平衡,t3时充入氮气,t4时重新达到平衡,t5时移去一部分产物,t6时又达到平衡,请在下面的反应速率与时间关系图中画出t1到t5逆反应速率、t5到t6正反应速率的变化情况.
(4)氢气可用于生产燃料电池,丙烷气体也可以.美国科学家成功开发便携式固体氧化物燃料电池,它以丙烷气体为燃料,一极通入空气,另一极通入丙烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O2-.则通丙烷的电极发生的电极反应为   
Ⅱ沉淀物并非绝对不溶,且在水及各种不同的溶液中溶解度有所不同,同离子效应、络合物的形成等都会使沉淀物的溶解度有所改变.已知AgCl+Cl-=[AgCl2]-,如图是某温度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情况.由以上信息可知:
(1)由图知该温度下AgCl的溶度积常数为   
(2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况(先变小后变大)的原因是:   
【答案】分析:Ⅰ(1)该反应为熵增大,焓增大的反应,由△G=△H-T△S判断;
平衡常数指生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比值,平衡常数k=,结合水的转化率求出参加反应的水的物质的量,根据三段式用求出出各组分的物质的量变化量、平衡时各组分的物质的量,进而求出平衡时各组分的浓度,代入平衡常数计算;
(2)CO与H2反应生成甲醇,根据反应热=生成物的总键能-反应物的总键能,计算出反应热,写出该热化学方程式,注意物质的状态,反应热的符号与数值、单位;
(3)在t1时升高温度,正逆反应速率都增大,反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,逆反应速率增大多,t2重新达到平衡,平衡时速率比原来高;
t3时充入氮气,平衡向正反应移动,生成物氨气的浓度增大,逆反应速率增大,t4时重新达到平衡;
t5时移去一部分产物,氨气浓度降低,平衡向正反应移动,反应物浓度降低,正反应速率降低,t6时又达到平衡.
(4)负极发生氧化反应,所以丙烷应在负极上通入,丙烷失去电子与氧离子反应,生成二氧化碳和水;
Ⅱ(1)由AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl-)计算;
(2)开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物,所以Ag+浓度又变大了.
解答:解:Ⅰ(1)该反应为熵增大,焓增大的反应,由△G=△H-T△S,△G<0反应可自发进行,可知该反应在高温时可以自发进行,常温下难以自发进行.
参加反应的水的物质的量为2mol×20%=0.4mol,则
对于反应       C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),
开始(mol):1      2               0       0
变化(mol):0.4              0.4     0.4
平衡(mol):1.6              0.4       0.4
所以平衡时H2O的浓度为=0.8mol/L,CO和H2的浓度为=0.2mol/L,
所以平衡常数k===0.05,
故答案为:不能自发进行;0.05;
(2)对于CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),反应热△H=1072KJ/mol+2×436KJ/mol-(413KJ/mol×3+358KJ/mol+463KJ/mol )=-116 KJ/mol,
所以该反应的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116 KJ/mol,
故答案为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-116 KJ/mol;
(3)在t1时升高温度,正逆反应速率都增大,反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,逆反应速率增大多,t2重新达到平衡,平衡时速率比原来高;
t3时充入氮气,平衡向正反应移动,生成物氨气的浓度增大,逆反应速率增大,t4时重新达到平衡;
t5时移去一部分产物,氨气浓度降低,平衡向正反应移动,反应物浓度降低,正反应速率降低,t6时又达到平衡.
据此作图为,故答案为:
(4)负极发生氧化反应,所以丙烷应在负极上通入,丙烷失去电子与氧离子反应,生成二氧化碳和水,电极反应式为C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O,
故答案为:C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O;
Ⅱ(1)由图可知AgCl的溶度积Ksp(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl-)=10-5×10-7=10-12,故答案为:10-12
(2)开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了,
故答案为:开始Cl-抑制了AgCl的溶解,所以Ag+浓度变小了,但Cl-浓度增大使AgCl形成[AgCl2]-络合物:AgCl+Cl-=[AgCl2]-,所以Ag+浓度又变大了.
点评:本题结合化学键考察了化学反应热效应的知识,化学平衡的知识主要通过速率-时间图的作图来进行,沉淀溶解平衡以图象分析为基础,考查学生从图象获取信息的能力.难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

中国在新工业化发展过程中,开发可再生能源以缓解石油短缺引起的能源危机是一个重要的课题.2003年元月份,某省投资建设一个年生产工业酒精500万吨的工厂,目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量.已知制酒精的方法有三种:
方法一:CH2=CH2+H2O
催化剂
CH3CH2OH
方法二:CH3-CH2Br+H2O
NaOH
CH3CH2OH+HBr
方法三:(C6H10O5)n(淀粉)+n H2
淀粉酶
 n C6H12O6(葡萄糖)
C6H12O6(葡萄糖) 
酒化酶
 2C2H5OH+2CO2
(1)你认为该省生产工业酒精用的方法是哪一种?为什么?
运用了方法三,因为淀粉是可再生资源,而乙烯,溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的产品,是不可再生资源,利用它们制成酒精还不如直接利用石油
运用了方法三,因为淀粉是可再生资源,而乙烯,溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的产品,是不可再生资源,利用它们制成酒精还不如直接利用石油

(2)对于这三种制酒精的方法,下列说法正确的是
ABC
ABC
(填代号)
A、从绿色化学的角度看,方法一最好
B、从原料的可再生性来说,方法三最好
C、方法一发生了加成反应,方法二发生了取代反应
(3)分别写出①乙醇被氧化成乙醛和②汽油(C8H18)燃烧的化学方程式:①
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
,②
2C8H18+25O2→16CO2+18H2O
2C8H18+25O2→16CO2+18H2O

(4)煤经过复杂变化后得到产物之一(苯),分别写出①由苯制取硝基苯和②由苯制取环己烷的化学方程式:
+HO-NO2
50-60℃
浓硫酸
+H2O
+HO-NO2
50-60℃
浓硫酸
+H2O
,②

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

含硫化合物的种类很多,现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物.回答下列问题:
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一,写出其反应的化学方程式:
 

(2)Ba2+有剧毒.我市曾发生一起“毒烧饼”事件,起因是烧饼摊主在制作烧饼的过程中误将有毒化工原料碳酸钡当作干粉使用,导致多人中毒.试用化学方程式说明“毒烧饼”事件中的中毒原因
 
(用化学方程式表示).患者被送往医院后,
医生往往让其服用
 
(填题干所列7种物质中的一种)来解毒.
(3)常温下,将铁棒置于浓硫酸中,无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应.为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面
 
,则发生了钝化;若铁棒表面
 
,则未发生反应.
(4)美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法,其原理为(用化学方程式表示):
 

(5)为进一步减少SO2的污染并变废为宝,我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2.写出该反应的化学方程式:
 

(6)制取硫酸铜的方法有两种:
方法一:2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
方法二:Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
 CuSO4+SO2↑+2H2O
方法一与方法二相比,其优点是:
 

(7)硅是无机非金属材料的主角.请你举出两种含硅的材料名称
 
 

(8)大量使用化石燃料,最直接的危害是造成大气污染,如“温室效应”、“酸雨”等都与大量使用化石燃料有关.为了防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用.请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫的化合物进入大气)反应的化学方程式
 
 

(9)生活中处处有化学,缺铁性贫血患者应补充Fe2+,通常以硫酸亚铁的形式,而硫酸铁则无这种药效.当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,这层糖衣的作用是
 
如果药片已经失效,应如何检验?写出主要操作与现象
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:同步题 题型:单选题

据2007年3月最新科技报告已研制出新型醇基液体燃料,就是以甲醇为基料,混溶增热剂、抗氧防胶剂、乳化剂、抗磨剂等添加剂,经过混合后化学反应、循环搅拌而合成的新型液体燃料,是一种高效能、清洁卫生、使用方便的新型能源,是国家提倡开发的石油替代品之一.下列说法正确的是
[     ]
A.以煤化产品甲醇为主要原料不科学,因为甲醇有毒
B.因甲醇分子中含50%氧,燃烧效率高,燃烧后烟气中不易产生CO及碳氢化合物等有害气体,该燃料具有较广的应用价值
C.可直接用甲醇做汽车燃料,不需要添加任何辅料
D.应该将主要精力放在如何生产甲醇的工艺研究上

查看答案和解析>>

同步练习册答案