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【题目】由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:

(1)上述反应平衡常数K的表达式为_______________,温度降低,平衡常数K_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=_______。

t/min

0

2

5

10

15

n(CO2)/mol

1

0.75

0.5

0.25

0.25

(3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_______(填写序号字母)

a.及时分离出CH3OH气体

b.适当升高温度

c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2

d.选择高效催化剂

【答案】 增大 0.15 mol·L-1·min-1 c

【解析】

(1)该反应生成物比反应物能量低,是放热反应;温度降低,平衡正向移动,K值增大。

(2)v(H2)=3v(CO2)=×3=0.15 mol·L-1·min-1。

(3)及时分离出甲醇气体会使平衡正向移动,但反应速率减小;升高温度会使反应速率增大,但平衡逆向移动;选择高效的催化剂会加快反应速率,但平衡不移动;保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2,等效于在原平衡的基础上增大压强,化学反应速率增大,平衡正向移动。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】一种三室微生物燃料电池可用于污水净化、海水淡化,其工作原理如图所示,下列说法正确的是

A. 该电池能在高温下工作

B. 该电池工作时,中间室中的Cl-移向右室

C. 正极上发生的电极反应:2NO3-+ 6H2O + 10e-═ N2 ↑+ 12OH-

D. 若有机废水中有机物用C6H12O6表示,每消耗1 mol C6H12O6 转移4 mol电子

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】常温下,将盐酸滴加到联氨(N2 H4)的水溶液中,混合溶液中pOH[pOH=- lgc(OH- )]随离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(已知N2H4在水溶液中的电离方程式:N2H4+H2O- N2H5++OH- ,N2H5+ +H2O- N2H62++OH- )

A.联氨的水溶液中不存在H+

B.曲线M表示pOH与的变化关系

C.反应N2H4+H2ON2H5++OH-的K=10-6

D.N2H5Cl的水溶液呈碱性

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列图示与对应的叙述相符合的是

A. 图甲表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化

B. 图乙表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量

C. 图丙表示0.1 mol·L-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1硫酸时溶液pH的变化

D. 图丁表示向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4至过量,溶液的导电性变化情况

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的有( )个

①20℃,101kPa,22.4LCl2通入足量的NaOH溶液充分反应,有NA个电子转移

②64g灼热的铜丝在硫黄蒸气里完全反应后,失去的电子数为2NA

③标准状况下,NA个NO分子和0.5NA个O2分子充分反应后气体体积为22.4 L

④7.8g Na2S与Na2O2的混合物中阴离子数大于0.1NA

⑤0℃,101kPa,含有lmol硫原子的SO2与SO3的混合物,其体积小于22.4L

⑥常温常压下,17g甲基(-14CH3)所含的中子数为9NA

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

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【题目】向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法正确的是( )

A.a点时溶液中阳离子仅为Cu2+和Fe2+

B.b点时溶液中发生的反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

C.c点时加入的铁粉与Cu2+反应

D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已知反应:①25℃、101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=221kJ·mol-1,②稀溶液中,H+(aq)+OH(aq)=H2O(l) ΔH=57.3kJ·mol-1。下列说法正确的是( )

A.碳的燃烧热大于110.5kJ·mol-1

B.①的反应热为221kJ·mol-1

C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水放出的热量为57.3kJ

D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量

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【题目】设表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是

A.标准状况下,2.24L三氯甲烷中含碳氯共价键的数目为0.3

B.溶液与溶液中的数目相同

C.1mol硝基与46g二氧化氮中所含的电子数均为23

D.在一定条件下,和,充分反应,生成的分子数为0.2

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【题目】硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:

已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。

②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):

③此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54;当离子浓度≤105mol·L1时,可认为离子沉淀完全。

请回答:

(1)传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为____。

(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为____。若省略“氧化”步骤,造成的后果是____。

(3)“中和除杂”时,生成沉淀的主要成分为____(填化学式)。

(4)“氟化除杂”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于____。(已知:Ksp(MgF2)=6.4×1010;Ksp(CaF2)=3.6×1012)

(5)“碳化结晶”时,发生反应的离子方程式为_____。

(6)用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2,电解过程中阳极的电极反应式为____。

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