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科目: 来源: 题型:选择题

13.反应 X (s)+3Y (g)?2Z (g)+Q(Q>0)处于平衡状态,为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是(  )
A.升高温度B.降低压强C.及时分离出ZD.使用催化剂

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科目: 来源: 题型:解答题

12.丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机.
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇(CH3OH)蒸汽和水蒸气CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g).如图表示恒压容器中充入1mol CO2和3mol H2,转化率达50%时放出热量19.6KJ写出该反应的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-39.2 kJ•mol-1
(2)另外工业上还可用CO和H2制备甲醇. 反应为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g),某温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中进行该反应,其相关数据如图:t min至2t min时速率变化的原因可能是升温或使用了催化剂;
(3)CO2在一定条件下,还可以与H2合成二甲醚:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g).
将2.5mol H2与b mol CO2置于容积为1L的密闭容器中,发生上述反应,达到平衡状态时,测得实验数据如表:
500600700800
1.67X33
1.256043Y
0.83Z32w
①降温时,上述平衡向正反应方向移动(填“正反应”或“逆反应”).
②表中y、z的大小关系为B.
A.y=z           B.y>z            C.y<z           D.无法判断
③表中x、y、z、w对应的平衡常数分别为Kx、Ky、Kz、Kw,它们之间的大小关系为Kx>Kz>Ky=Kw

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11.氮及其化合物在工业生产中应用广泛,回答下列问题:
(1)已知肼N2H4(1)的燃烧热为622.0kJ/mol,当用N2O4(1)做氧化剂时,肼可作火箭燃料,另知N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)△H1=-19.5kJ•mol-1,水的汽化焓为+44.0kJ/mol.则火箭点火时发生的热化学方程式为N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1048.5kJ/mol
(2)已知2NO2(g)?N2O4(g),将一定量的NO2、N2O4混合气体通入容积为2L的恒容密闭容器中
①若维持容器温度不变,反应过程中各物质的量浓度c随时间t的变化关系如图1所示.则a、b、c、d四个点所表示的反应体系中,气体颜色由深到浅的顺序是c>d>b>a(填字母).计算该温度下反应的平衡常数为1.11 L/mol
②若改变温度,平衡体系中N2O4的质量分数W随温度T的变化关系如图2所示,则A、B、C、D、E各状态中v(正)<v(逆)的是D;维持T1不变,设由E点到A点所需时间为x分钟,维持T2不变,设由D点到C点所需时间为y分钟,则x>y(填“>”“<”或“=”)

(3)一定条件下,某密闭容器已建立A(g)+B(g)?C(g)+D(g)△H>0的化学平衡,其时间速率图象如图3所示,下列选项对于t1时刻采取的可能操作及其平衡移动情况判断正确的是A
A、减小压强,同时升高温度,平衡正向移动
B、增加B(g)浓度,同时降低C(g)浓度,平衡不移动
C、增加A(g)浓度,同时降低温度,平衡不移动
D、保持容器温度压强不变通入稀有气体,平衡不移动
(4)工业上常利用吸热反应C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)制备氢气,某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得反应速率与时间的关系如图4所示.可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到了平衡状态,如果t2、t4、t6时都只改变了一个反应条件,则从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低t7-t8.t4时刻改变的条件是降低温度.

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10.在一定条件下,发生反应:aA(g)+bB(g)?cC(g)△H=“Q“kJ/mol,其化学平衡常数K和温度的关系如表所示:
t℃4005008001000
K2.61.61.00.40
(1)依据图表判断该反应△H< 0(填“>”或“<”).
(2)500℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(A)=0.25mol/L,c(B)=0.60mol/L,c(C)=0.30mol/L,则反应开始时,B的消耗速率比生成速率不能确定 (填“大”、“小”或“不能确定”).

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9.(1)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中存在S-F键.已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F.S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.则S(s)+3F2(g)═SF6(g)的反应热△H为-1220kJ/mol
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183KJ/mol.
②已知该反应的△S﹦247.7J•mol-1•K-1.试判断该反应在常温时不能(填“能”或“不能”)自发进行.

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8.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”.由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)、△H2
反应Ⅲ:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3
相关反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表所示
温度/K反应I反应Ⅱ已知:
K1>K2>K1′>K2
298K1K2
328K1K2
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的自发性可能自发(填“一定自发”、“可能自发”或“一定不自发”);反应Ⅱ的平衡常数表达式为$\frac{c({H}_{2}O)•c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)}$,反应Ⅲ的△H3和△H1、△H2的关系△H3=2×△H1+△H2反应.
(2)在合成过程中,因为有CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)反应发生,所以能提高CH3OCH3的产率,原因是此反应消耗了H2O(g)有利于反应II、III正向移动;同时此反应生成了H2,有利于反应I、III正向移动.
(3)如图1两条曲线分别表示反应I(按物质的量比:n(CO):n(H2)=1:2)中压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化关系,计算压强为5.0MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是43.75%.

(4)反应Ⅲ逆反应速率与时间的关系如图2所示:
①试判断t2时改变的条件是增大生成物C浓度或升高温度.
②若t4扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在上图中画出t4-t6的变化曲线.

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7.2013年12月17日,中国国土资源部召开新闻发布会,宣布在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度可燃冰.可燃冰的主要成分是甲烷,甲烷既是清洁的燃料,也是重要的化工原料.
(1)甲烷和二氧化碳重整制合成气,对于温室气体的治理具有重大意义.
已知:CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H=+247.3kJ•mol-1
CH4(g)?C(s)+2H2(g)△H=+75kJ•mol-1
①反应2CO(g)═C(s)+CO2(g)在一定条件下能自发进行的原因是△H<0.
②合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160.某时刻测得各组分的浓度如下:
物质H2COCH3OH
浓度/(mol•L-10.200.100.40
比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)>v(逆)(填“>”、“<”或“=”).生产过程中,合成气要进行循环,其目的是提高原料的利用率.
③在一恒容密闭容器中,要提高反应2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g) 中CO的转化率,可以采取的措施是df.
a.升温         b.加入催化剂  c.增加CO的浓度
d.加入H2      e.加入惰性气体       f.分离出甲醇
(2)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图(如图).
①B极为电池负极,电极反应式为CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O.
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗甲烷的体积为1.12 L(标况下).

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科目: 来源: 题型:解答题

6.甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一,通过下列反应可以制备甲醇:
CO ( g )+2H2( g )?CH3OH ( l )△H
(1)已知:
化学式H2(g)CO(g)CH3OH(l)
标准燃烧热(25℃)
△H/kJ•mol-1
-285.8-283.0-726.5
计算上述反应的△H=-128.1 kJ•mol-1
(2)在容积可变的密闭容器中充入1mol CO ( g )和2molH2( g )生成CH3OH( g ),H2的平衡转
化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示.
①该反应的△S<0,图中的T1<T2(填“<”、“>”或“=”).
②当达到平衡状态A 时,容器的体积为2L,此时该反应的平衡常数为4,若达到平衡状态B 时,则容器的体积V(B)=0.4L.
(3)在容积固定为2L的密闭容器中充入2molCO( g )和6molH2( g )生成CH3OH( g ),反应时间与物质的量浓度的关系如图2所示,则前10分钟内,氢气的平均反应速率为0.16mol•L-1•min-1;若15分钟时升高体系温度,在20分钟时达到新平衡,此时氢气的转化率为33.3%,请在图2中画出15-25分钟c(CO)的变化曲线.

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科目: 来源: 题型:选择题

5.下列化学用语表达正确的是(  )
A.F-的原子结构示意图:B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.葡萄糖的分子式:C6H12O6D.二氧化碳的电子式:

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科目: 来源: 题型:实验题

4.能源和环境保护是世界各国关注的热点话题.请回答下列问题:

Ⅰ.收集和利用CO2是环境保护的热点课题.
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,测得CO2和CH3OH的浓度与时间的关系如图1所示.
(1)A点含义是该条件下反应3min时c(CO2)=c(CH3OH);0~10min内v(H2)=0.225mol/(L.min),平衡常数K=5.3(保留一位小数).
(2)反应在500℃达到平衡之后,改变反应温度为T,CH3OH的浓度以每分钟0.030mol•L-1逐渐增大,经5min又达到新平衡.
①T小于(填“大于”、“小于”或“等于”)500℃,判断理由是改变温度,甲醇的浓度增大,说明平衡正向移动,因为该反应的正反应是放热反应,则T<500℃.
②列式计算温度为T时反应的平衡常数K2=300.
(3)温度为T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积增大一倍.平衡向逆(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是该反应的逆反应是气体分子数增大的反应,增大容器容积,相当于减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动.
Ⅱ.电化学法处理SO2是目前研究的热点.
利用双氧水吸收SO2可消除SO2污染,设计装置如图2所示.
(1)石墨1为负极(填“正极”或“负极”);正极的电极反应式为H2O2+2e-+2H+=2H2O.
(2)H+的迁移方向为从质子交换膜左侧向右侧迁移.
(3)若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移H+的物质的量为1mol.
Ⅲ.某废水中含Cd2+、Ni2+、Pb2+(假设浓度均为0.01mol•L-1),已知:Ksp(CdCO3)=6.18×10-12,Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13
取少量该废水向其中滴加Na2CO3溶液,形成CdCO3、NiCO3、PbCO3沉淀的先后顺序为PbCO3、CdCO3、NiCO3

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