【題目】工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).圖1表示反應中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化.
請回答下列問題:
(1)在“圖1”中,曲線(填:a或b)表示使用了催化劑;該反應屬于反應.
(2)下列說法正確的是 .
A.起始充入的CO為2mol
B.增加CO濃度,CO的轉化率增大
C.容器中壓強恒定時,反應已達平衡狀態(tài)
D.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1molCO和2molH2 , 再次達到平衡時,n(CH3OH)/n(CO)會減小
(3)從反應開始到建成平衡,v(H2)=;該溫度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)值為 . 若保持其它條件不變,將反應體系升溫,則該反應化學平衡常數(shù)(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)請在“圖3”中畫出平衡時甲醇百分含量(縱坐標)隨溫度(橫坐標)變化的曲線,要求畫壓強不同的2條曲線(在曲線上標出P1、P2 , 且P1<P2).
(5)有一類甲醇質子交換膜燃料電池,需將甲醇蒸氣轉化為氫氣,兩種反應原理是
A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=﹣192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式 .
【答案】
(1)b;放熱
(2)AC
(3)0.15mol?L﹣1?min﹣1;12 L2?mol﹣2;減小
(4)
(5)CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O△H=﹣280.9kJ/mol
【解析】解:(1)由圖可知,曲線b降低了反應所需的活化能,則b使用了催化劑,又該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量,則該反應為放熱反應,所以答案是:b;放熱;(2)A.由圖2可知生成0.75mol/LCH3OH,則反應了0.75mol/LCO,平衡時有0.25mol/LCO,即CO的起始物質的量為(0.75mol/l+0.25mol/L)×2L=2mol,故A正確; B.增加CO濃度,會促進氫氣的轉化,氫氣的轉化率增大,但CO的轉化率減小,故B錯誤; C.該反應為反應前后壓強不等的反應,則壓強不變時,該反應達到平衡狀態(tài),故C正確; D.再充入1molCO和2molH2 , 體積不變,則壓強增大,平衡正向移動,再次達到平衡時n(CH3OH)/n(CO)會增大,故D錯誤;所以答案是:AC;(3)由圖2可知,反應中減小的CO的濃度為1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L,10min時達到平衡,則用CO表示的化學反應速率為 =0.075molL﹣1min﹣1 , 因反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,則v(H2)=0.075molL﹣1min﹣1×2=0.15molL﹣1min﹣1 ,
CO(g)+ | 2H2(g) | CH3OH(g) | |
開始: | 1mol/L | 2mol/L | 0 |
轉化: | 0.75mol/L | 1.5mol/L | 0.75mol/L |
平衡: | 0.25mol/L | 0.5mol/L | 0.75mol/L |
則化學平衡常數(shù)K= = =12 L2mol﹣2;正反應是放熱反應溫度越高K值越小,所以答案是:0.15molL﹣1min﹣1;12 L2mol﹣2;減;(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,則溫度越高,逆向反應進行的程度越大,甲醇的含量就越低,壓強增大,反應正向進行的程度大,則甲醇的含量高,甲醇百分含量隨溫度T變化如圖為 ,所以答案是: ;(5)32g的CH3OH(g)即為1mol,∵CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣192.9kJ/mol ①
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol ②根據(jù)蓋斯定律①﹣②×2得 CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣280.9kJ/mol,所以答案是:CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣280.9kJ/mol.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某種Na2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,F(xiàn)e3+的物質的量濃度為0.4mol/L,SO42-的物質的量濃度為0.7mol/L,則該混合溶液中Na+的物質的量濃度為
A. 0.1mol/L B. 0.15mol/L C. 0.2mol/L D. 0.25mol/L
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某課外興趣小組在進行“誠信商品”實驗時,隨機抽取市售“碳酸氫鈉”樣品(成分說明見右表所示).經(jīng)檢驗雜質只含NaCl,準確稱取8.5g樣品,加入100mL鹽酸恰好完全反應生成2.24L氣體(標準狀況).
小蘇打 |
化學式:NaHCO3 |
雜質含量小于等于3% |
試回答下列問題:
(1)樣品中NaHCO3的物質的量;
(2)樣品中小蘇打的質量分數(shù);
(3)所用鹽酸的物質的量濃度;
(4)根據(jù)計算結果及成分說明所提供信息,此產(chǎn)品(填“可以”或“不可以”)列入“誠信商品”.
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA代表阿伏伽德羅常數(shù),下列說法正確的是( 。
A.22.4L CO和CO2的混合氣體中所含的碳原子數(shù)一定是NA
B.標準狀況下,22.4L氖氣含有原子數(shù)為Na
C.物質的量濃度為2mol/L的BaCl2溶液中,含有Cl﹣個數(shù)為4NA
D.標準狀況下,11.2L H2O含有0.5NA分子
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑.實驗室可通過以下反應制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O下列說法正確的是( )
A.KClO3是該反應的還原劑
B.H2SO4是該反應的氧化劑
C.H2C2O4在反應中被氧化
D.1mol KClO3參加反應,有2mol電子轉移
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用惰性電極電解足量的下列溶液,一段時間后停止電解,向溶液中加入一定質量的另一種物質(括號內(nèi)),能使溶液完全復原的是( )
A.CuCl2(H2O)
B.NaOH(Na2O)
C.CuSO4(CuO)
D.NaCl(NaOH)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某有機物的結構如圖所示,關于該有機物的說法不正確的是( )
CH2OHCH===CH2CH2COOH
A. 只有羧基和羥基兩種官能團B. 能發(fā)生酯化反應
C. 能使溴的四氯化碳溶液褪色D. 能與氫氧化鈉溶液反應
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com