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    (二)化学反应限度 1.研究对象---- 反应 可逆反应: 可逆反应的特点: 2.化学平衡状态 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时. 和 相等.反应物和生成物的 不再发生变化.称为化学平衡状态. 注:化学平衡状态的判断 ①各组分的含量(如:质量.物质的量.体积.浓度.质量分数等)保持不变, ②正逆反应速率相等(包括反应方向相对和反应速率对应相等) 练习 使反应4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行.半分钟后N2的物质的量增加了0.6mol.此反应的平均速率v(X)为 A. v(NH3)=0.02mol·L-1·s-1 B. v(O2)=0.003mol·L-1·s-1 C. v(N2)=0.02mol·L-1·s-1 D. v(H2O)=0.02mol·L-1·s-1 [课后一得] 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    图1是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：
    I．已知该产业链中某反应的平衡表达式为：K=
    C(H2)?C(CO)
    C(H2O)
    ，它所对应反应的化学方程式为
    C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
    C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）
    ．
    II．二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3．工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
    ①CO（g）+2H2（g）
    高温
    CH3OH（g）△H1=-90.7kJ?mol-1
    ②2CH3OH（g）
    高温
    CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-23.5kJ?mol-1
    ③CO（g）+H2O（g）
    高温
    CO2（g）+H2（g）△H3=-41.2kJ?mol-1
    （1）催化反应室中总反应的热化学方程式为
    3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-247KJ?mol-1
    3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-247KJ?mol-1
    ．830℃时反应③的K=1.0，则在催化反应室中反应③的K
    ＞
    ＞
    1.0（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c（CO）=1mol/L，c（H2）=2.4mol/L，5min后达到平衡，CO的转化率为50%，则5min内CO的平均反应速率为
    0.1mol/（L?min）
    0.1mol/（L?min）
    ；若反应物的起始浓度分别为：c（CO）=4mol/L，c（H2）=a mol/L；达到平衡后，c（CH3OH）=2mol/L，a=
    5.4
    5.4
    mol/L．
    （3）为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列试验，每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，试验结果如图2，CO转化率随温度变化的规律是
    由图表可知，温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小
    由图表可知，温度低于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而增大；温度高于240℃时，CO的转化率随着温度的升高而减小
    ，其原因是
    在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小
    在较低温时，各反应体系均未达到平衡，CO的转化率主要受反应速率影响，随着温度的升高反应速率增大，CO的转化率也增大；在较高温时，各反应体系均已达到平衡，CO的转化率主要受反应限度影响，随着温度的升高平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小
    ．
    （4）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图3所示．写出a电极上发生的电极反应式
    CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
    CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
    ．

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    （2013?红桥区二模）为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究．
    （1）①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液．
    ②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体．
    写出②中反应的化学方程式
    2KHCO3
      △  
    .
     
    K2CO3+H2O+CO2↑
    2KHCO3
      △  
    .
     
    K2CO3+H2O+CO2↑
    ．
    （2）如将CO2与H2 以1：3的体积比混合．
    ①适当条件下合成某烃和水，该烃是
    B
    B
    （填序号）．
    A．烷烃     B．烯烃     C．炔烃    D．苯的同系物
    ②适当条件下合成燃料甲醇和水．在体积为2L的密闭容器中，充入 2mol CO2和6mol H2，一定条件下发生反应：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
    测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
    从反应开始到平衡，v（H2）=
    0.225mol/（L?min）
    0.225mol/（L?min）
    ；氢气的转化率=
    75%
    75%
    ；能使平衡体系中n（CH3OH）增大的措施有
    降低温度（或加压或增大H2的量等）
    降低温度（或加压或增大H2的量等）
    ．
    （3）如将CO2与H2 以1：4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4．已知：
    CH4 （g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
    H2（g）+1/2O2（g）═H2O（l）△H2=-285.8kJ/mol
    则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是
    CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
    CO2（g）+4H2（g）═CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol
    ．
    （4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下表．
    溶解度（S）/g 溶度积（Ksp）
    Ca（OH）2 Ba（OH）2 CaCO3 BaCO3
    0.16 3.89 2.9×10-9 2.6×10-9
    （说明：Ksp越小，表示该物质在水溶液中越易沉淀）
    吸收CO2最合适的试剂是
    Ba（OH）2
    Ba（OH）2
    （填“Ca（OH）2”或“Ba（OH）2”）溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定
    BaCO3的质量
    BaCO3的质量
    ．

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    （15分）为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

    （1）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是                                      。

    （2）以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是：

               CH3OH + H2O － 6e－ ==== CO2  + 6H+

    则正极发生的反应是          ；放电时，H＋移向电池的       （填“正”或“负”）极。

    （3）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H+ 的平衡常数K =             。（已知：10－5.6=2.5×10－6）

    （4）常温下，0.1 mol·L－1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)        c(CO32－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                        （用离子方程式和必要的文字说明）。

    （5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10－9、2.58×10－9。小李应该选用的试剂是___________________。

     

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    （15分）为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：

    （1）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是                                       。

    （2）以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是：

               CH3OH + H2O － 6e－ ==== CO2  + 6H+

    则正极发生的反应是           ；放电时，H＋移向电池的       （填“正”或“负”）极。

    （3）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H+ 的平衡常数K =              。（已知：10－5.6=2.5×10－6）

    （4）常温下，0.1 mol·L－1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3)         c(CO32－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是                         （用离子方程式和必要的文字说明）。

    （5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10－9、2.58×10－9。小李应该选用的试剂是___________________。

     

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    为减少和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．甲醇是一种可再生燃料，它的沸点为64.7℃．有科学家提出绿色构想：把含有CO2的空气或工业尾气通入碳酸钾溶液中，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后得到甲醇，其构想流程如下：（相对原子质量：C-12　O-16　 Ca-40　 Ba-137）

    试回答下列问题：
    （1）写出分解池中发生反应的化学方程式______．
    （2）在2×105Pa、300℃合成塔中，若有CO2与H2反应生成32g甲醇和水，放出49.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：_____________．
    （3）在合成塔中发生的是放热反应，高温不利于甲醇的生成，合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是______；若要提高甲醇的产率，可采取的措施有（写2条）：______、______．
    （4）甲醇的一个重要作用是制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：______．
    （5）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c （H2CO3）=1.5×10-5mol?L-1，若忽略水的电离和H2CO3的二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的平衡常数K=______（计算结果保留2位有效数字，己知10-5.6=2.5×10-6）．
    （6）某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积常数分别为4.96×10-9、2.58×10-9，该同学应该选用较合适的试剂是______（填字母）．
    A．Ba（OH）2溶液　　　　　　　　 B．Ca（OH）2溶液
    C．BaCl2和NaOH混合溶液　　　 D．CaCl2溶液．

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