在高溫高壓下CO具有極高的化學(xué)活性,能與多種單質(zhì)或化合物反應(yīng)。
(1)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),則可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有 。(填字母)
a.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變 b.容器中H2濃度與CO濃度相等
c.容器中混合氣體的密度保持不變 d.CO的生成速率與H2的生成速率相等
(2)CO一空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
(3)一定條件下,CO與H2可合成甲烷,反應(yīng)方程式為:CO(g)+3H2(g) CH4(g)+ H2O (g)
①一定條件下,該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是 。
②已知H2(g)、CO(g)和 CH4(g)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1和890,0 kJ·mol-1。
寫出CO與H2反應(yīng)生成CH4和CO2的熱化學(xué)方程式: 。
(4)工業(yè)上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,反應(yīng)方程式為: .
CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g) △H=-29.1 kJ·mol-1
科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究.部分研究結(jié)果如下:
①從反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率"看,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是 。
②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是 。
(1)ac
(2)CO一2e一+O2一=CO2
(3)①該反應(yīng)△H<0
②2CO(g)+2H2(g) CH4(g)+C02(g) △H=-247.6 kJ·mol-1
(4)①3.5×106 Pa~4.0×106 Pa
②高于80℃時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較。磺曳磻(yīng)放熱,升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低
(每空2分,本題共12分)
【解析】
試題分析:(1)“變量不變達(dá)平衡”,隨反應(yīng)進(jìn)行體系中壓強(qiáng)、密度(氣體的質(zhì)量發(fā)生變化)均是變量,b、物質(zhì)的濃度不變是平衡標(biāo)志,但相等只是一種特定狀態(tài),不可以;d、CO的生成速率與H2的生成速率相等同向,一定相等;(2)負(fù)極CO失去電子,生成CO2,CO一2e一+O2一=CO2 ;(3)①該反應(yīng)的△S<0,只能△H<0才能自發(fā)進(jìn)行;②2CO(g)+2H2(g) CH4(g)+C02(g) △H=-247.6 kJ·mol-1;(4)①由圖可知,當(dāng)壓強(qiáng)達(dá)到4.0×106 Pa壓強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響較小,故工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)在3.5×106 Pa~4.0×106 Pa;②由圖觀察可知溫度高于80℃時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較;且反應(yīng)放熱,升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率降低。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)原理,涉及平衡標(biāo)志的判斷、電極反應(yīng)式書寫、熱化學(xué)方程式書寫、反應(yīng)條件的選擇等有關(guān)問題。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
催化劑 |
加熱 |
C7(N2)C12(H2O) |
C6(NO2)C8(NH3) |
C7(N2)C12(H2O) |
C6(NO2)C8(NH3) |
反應(yīng)時(shí)間/min | n(CO)/mol | H2O/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 0.20 |
0.2 |
t1 |
0.2 |
t1 |
測定時(shí)間/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
雨水樣品的pH | 4.73 | 4.62 | 4.56 | 4.55 | 4.55 |
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| ||
高溫高壓 |
| ||
高溫高壓 |
時(shí)間/min | CH4(mol) | H20( mol) | CO (mol) | H2 (mol) |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | X1 | X2 | X3 | 0.60 |
7 | Y1 | Y2 | 0.20 | Y3 |
10 | 0.21 | 0.81 | 0.19 | 0.62 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
催化劑 | △ |
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(共12分)光合作用是綠色植物和其他自養(yǎng)型生物利用光能由簡單化合物合成高能復(fù)雜分子的過程。光合作用中葉綠素分子與特殊的酶分子受體(MS)相結(jié)合,發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)光合作用還存在許多變化形式,如有些細(xì)菌可用H2S代替H2O進(jìn)行光合作用生成結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全相似的產(chǎn)物。
我國科學(xué)家早在1946年就發(fā)現(xiàn)鈾吸收中子后可發(fā)生核裂變分裂成較小的碎片。如以一個(gè)慢中子轟擊發(fā)生核裂變時(shí),能產(chǎn)生兩種核素72X、和若干快中子?熘凶釉倥c核素72X反應(yīng)可生成,繼而生成以上MS中金屬M(fèi)的一種核素。M是應(yīng)用最廣泛的金屬之一,在高溫高壓下與CO作用生成淡黃色液體A(A在高溫下可分解為M和CO)。含有M的一種深紅色化合物晶體B具有順磁性,在堿性溶液中B能把Cr(Ⅲ)氧化為CrO42-,而本身被還原成C。溶液中C可被氯氣氧化成B。固體C在高溫下可分解,其產(chǎn)物為碳化物D,劇毒的鉀鹽E和化學(xué)惰性氣體F。A繼續(xù)與CO作用可形成滿足18電子規(guī)則的金屬有機(jī)化合物M2(CO)9。(18電子規(guī)則指過渡金屬有機(jī)化合物中,金屬的價(jià)電子和配體提供或共享的電子總數(shù)等于18)。
(1) M的元素符號(hào)為 ;B的化學(xué)式為 。
(2) 寫出上述所有核化學(xué)反應(yīng)方程式。
(3) 寫出B將Cr(Ⅲ)氧化為CrO42-的離子方程式。
(4) H2S代替H2O進(jìn)行光合作用的主要產(chǎn)物是 ,該反應(yīng)能夠發(fā)生的主要原因是: 。
(5) 指出M2(CO)9中共有幾種不同的成鍵方式,畫出M2(CO)9的結(jié)構(gòu)式。
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