精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
10.人类社会日益发达,随之而来的是更多的能源消耗.能源短缺是人类面临的重大问题.一种可再生能源--甲醇,具有广泛的开发和应用前景,被称为21世纪的新型燃料.工业上用 CO 生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入 4mol H2 和一定量的 CO 后,CO和 CH3OH(g)的浓度随时间变化图.

请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线b改变的条件最可能是使用了催化剂.
(2)根据“图2”判断,下列说法不正确的是C
A.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
B.起始充入的CO为2mol
C.增加CO浓度,CO的转化率增大
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和 2molH2,再次达到平衡时$\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(CO)}$会增大
(3)前10min,CO的速率为0.075mol/(L.min),若容器体积不变,加入He,则CO的化学反应速率不变(填”增大“、”减小“、”不变“)
(4)若升高温度,保持其它条件不变,则该反应的化学平衡将左(填“左”、“右”或“不”)移动.
(5)科学家常用量热计(填仪器名称)来直接测定某一反应的反应热,现测得:TK时,
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-385.8kJ/mol,又知 H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出表示 CH3OH 燃烧热的热化学方程式:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol.

分析 (1)催化剂只影响反应速率不化学平衡移动,且反应过程中焓变不变;
(2)A.该反应是体积减小的反应,当压强不变时,说明各组分浓度不再变化;
B.根据图知,起始充入容器的n(CO)=cV=1.00mol/L×2L;
C.增加CO浓度,平衡正向移动,但CO的转化率降低;
D.再充入1molCO和2molH2,体积不变,则压强增大,平衡正向移动;
(3)前10min,CO的速率=$\frac{1.00-0.25}{10}$mol/(L.min);若容器体积不变,加入He,参加反应的各物质的物质的量浓度不变,则平衡不移动,各物质的反应速率不变;
(4)升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
(5)学家常用量热计(填仪器名称)来直接测定某一反应的反应热;
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-385.8kJ/mol ①,
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②,
将方程式$\frac{1}{2}$①-2②得甲醇燃烧热化学方程式.

解答 解:(1)催化剂只影响反应速率不化学平衡移动,且反应过程中焓变不变,根据图知,改变条件时,活化能降低而焓变不变,说明改变的条件是使用了催化剂,
故答案为:使用了催化剂;
(2)A.该反应是体积减小的反应,当压强不变时,说明各组分浓度不再变化,反应达到平衡状态,故A正确;
B.根据图知,起始充入容器的n(CO)=cV=1.00mol/L×2L=2mol,故B正确;
C.增加CO浓度,平衡正向移动,但CO的转化率降低,故C错误;
D.再充入1molCO和2molH2,体积不变,则压强增大,平衡正向移动,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会增大,故D正确;
故选C;
(3)前10min,CO的速率=$\frac{1.00-0.25}{10}$mol/(L.min)=0.075mol/(L.min);若容器体积不变,加入He,参加反应的各物质的物质的量浓度不变,则平衡不移动,各物质的反应速率不变,
故答案为:0.075mol/(L.min);不变;
(4)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,根据图1知,该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,即向左移动,故答案为:左;
(5)学家常用量热计(填仪器名称)来直接测定某一反应的反应热;
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-385.8kJ/mol ①,
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②,
将方程式$\frac{1}{2}$①-2②得甲醇燃烧热化学方程式为CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol,
故答案为:CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol.

点评 本题考查盖斯定律、平衡移动方向判断、反应速率计算等知识点,侧重考查学生分析计算能力,为高频考点,注意:增加可逆反应中某一反应物浓度,平衡正向移动但该物质的转化率反而降低,为易错点.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.氯气是重要的化工原料,有广泛的用途.
(1)氯气的电子式是
(2)电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑.
(3)新制饱和氯水中存在:Cl2+H2OHCl+HClO,为使平衡向正反应方向移动,下列措施可行的是ab.
a.加少量NaOH固体      b.加CaCO3固体      c.加NaCl固体
(4)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:
Cl2+NH3═NH2Cl+HCl.NH2Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质,该反应中元素的化合价不变.
①NH2Cl与水反应的化学方程式是NH2Cl+H2O=NH3+HClO(或NH2Cl+2H2O=NH3•H2O+HClO).
②在Cl2+NH3═NH2Cl+HCl中,每消耗标准状况下11.2L Cl2,转移电子0.5mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.0.5molCl2中含有(  )
A.0.5个Cl2B.1个Cl原子
C.3.01×1023个Cl原子D.6.02×1023个Cl原子

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.有关氨气的性质、应用错误的是(  )
A.氨气是一种有强烈刺激气味的气体
B.氨气能被氧化为NO,是工业生产硝酸的重要原料之一
C.铵盐易和碱反应生成具有挥发性的氨气,在实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气
D.氨气极易溶于水,可用作制冷剂

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.(1)具有复合官能团的复杂有机物中官能团具有各自的独立性,在不同条件下所发生的化学反应可分别从各官能团讨论.如图;具有两种官能团:(填化学式),所以这个化合物看作羧酸类和醛类.
(2)写出下列化合物的名称或结构简式:
①结构简式为,此烃的名称为3-甲基-2-乙基-1-戊烯
②结构简式为,此烃名称为对甲基乙苯或4-甲基乙基苯
③2,4-二甲基已烷的结构简式为

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物,可通过以下方法合成:

请回答下列问题:
(1)非诺洛芬中的含氧官能团为醚键和羧基(填名称).
(2)化合物A的分子式为C6H5Br.
(3)反应④的反应类型是取代反应.
(4)化合物D与NaOH醇溶液反应的方程式
(5)B的一种同分异构体满足下列条件:
Ⅰ.能发生银镜反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应.
Ⅱ.分子中含有两个苯环,且分子中有6种不同化学环境的氢.
写出该同分异构体的结构简式:
(6)利用类似上述非诺洛芬的合成方法,写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用).合成路线流程图示例如下:
CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸,△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛,铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料.
(1)铝元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族.
(2)铝电池性能优越,铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注,其原理如图所示.

①该电池的总反应化学方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
②电池中NaCl的作用是增强溶液的导电能力.
③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO3(石墨为电极材料)时,电解过程中阳极的电极反应式为I-+3H2O-6e-=IO3-+6H+
④某铝一空气电池的效率为50%,若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液,电解结束后,所得溶液(假设溶液电解前后体积不变)中NaOH的浓度为0.3mol•L-1,则该过程中消耗铝的质量为2.7g.
(3)氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂,聚氯化铝也被用于城市污水处理.
①氯化铝在加热条件下易升华,气态氯化铝的化学式为Al2Cl6,每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构,则其结构式为
②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式Al2O3+3C+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3+3CO.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列各项所述的关系正确的是(  )
A.有电子转移是氧化还原反应的本质,有元素化合价的变化是氧化还原反应的外观表现
B.一种物质被氧化,必然有另一种物质被还原
C.被氧化的物质得到或偏向电子,被还原的物质失去或偏离电子
D.氧化剂在反应中被氧化,还原剂在反应中被还原

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.现有常温下的0.1mol/L小苏打溶液,回答下列问题:
(1)该溶液呈碱性的原因是(离子方程式表示):HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
(2)该溶液中,除了水的电离平衡外,还存在的电离平衡是:HCO3-?H++CO32-(离子方程式)
(3)常温下pH均为a的小苏打溶液和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)之比为:102a-14:1
(4)关于该溶液中离子浓度的表述正确的是A(填序号)
A.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3
B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-
C.c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+
D.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H2CO3
(5)加热该溶液,温度刚刚升高时,溶液的pH值增大(填“增大”“减小”“不变”),将溶液蒸干后,再灼烧至质量不再改变,得到固体的成分是Na2CO3(填化学式)

查看答案和解析>>

同步练习册答案