请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,在恒容容器中,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________
A.体系压强保持不变
B.混合气体的密度保持不变
C.CO与H2的浓度之比为1∶2
D.单位时间内,消耗2molH2的同时消耗1mol CH3OH
②在恒容容器中合成甲醇,当温度分别为230℃、250℃和270℃时,CO的转化率与n(H2)/n(CO)的起始组成比的关系如图所示。已知容器体积1L,起始时CO的物质的量均为1mol。据此判断在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是 ;利用图中a点对应的数据,计算该反应在对应温度下的平衡常数K(写出计算过程)。
(2)已知: CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为 __________
(1)①AD(2分,漏选得1分,错选得0分)
②270℃(2分,无单位或单位错扣1分),
(2)CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=-651kJ·mol-1 (2分)
【解析】
试题分析:(1)①A选项因反应前后气体的量发生改变,压强不变,可以说明到达平衡。D选项满足V正=V逆②因为Z图像中CO的转化率最低,所以对应的温度最高。270℃ 。根据图像可知a点对应的CO的转化率为50%,H2的物质的量为1.5 mol
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 1 1.5 0
转化物质的量浓度(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5
K=4
(2)利用盖斯定律可以写出CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=—△H1+△H2+2△H3
考点:化学平衡的判断和化学平衡的计算。
科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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0min | 5min | 10min | |
CO | 0.1 | 0.05 | |
H2 | 0.2 | 0.2 | |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
物质 温度 |
活性炭(mol) | NO(mol) | E(mol) | F(mol) |
初始 | 2.030 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.000 | 0.040 | 0.030 | 0.030 |
T2 | 2.005 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
2- 3 |
- 3 |
- 3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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科目:高中化学 来源:2012-2013学年广西桂林中学高三8月月考化学试卷(解析版) 题型:填空题
(12分)欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填在答题卷上)
___ C+ ___ KMnO4+ ____ H2SO4→____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+ ____H2O
(2)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质 n/mol T/℃ |
活性炭 |
NO |
E |
F |
初始 |
2.030 |
0.100 |
0 |
0 |
T1 |
2.000 |
0.040 |
0.030 |
0.030 |
T2 |
2.005 |
0.050 |
0.025 |
0.025 |
①请结合上表数据,写出NO与活性炭反应的化学方程式 。
②根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。
a.T1>T2 b.T1<T2 c.无法比较
(3)CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
(4)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混合物作电解质, CO 为阳极燃气,空气与 CO2 的混和气为阴极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,其阳极反应式:2CO + 2CO32- =4CO2 +4e- 则 阴极反应式: ,电池总反应式: 。
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