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【题目】合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJ/mol

②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=+247.3kJ/mol

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ/mol

请回答下列问题:

(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,v (H2)=_____;10min时,改变的外界条件可能是________。

(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象_____。

(3)800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:

CO

H2O

CO2

H2

0.5mol

8.5mol

2.0mol

2.0mol

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是____________(填代号)。

a.v(正)>v (逆) b.v(正)<v (逆)

c.v(正)= v (逆) d.无法判断.

【答案】0.3mol/(Lmin) 升高温度或大H2O的浓度 a

【解析】

(1)、根据计算出甲烷的反应速率,再根据反应速率之比等于化学计量数之比计算出氢气反应速率;由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,反应是吸热反应;

(2)、甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,且甲、乙两容器初始容积相等,由图可知,甲的体积不变,乙的压强不变,则假定甲不变,乙中发生CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)其体积增大,则相当于压强减小,化学平衡向正反应方向移动,乙容器中CH4的转化率增大,但压强小,反应速率减慢,则达到平衡的时间变长;

(3)、利用Q与K的关系判断反应进行的方向,从而确定正逆反应速率的关系;

(1)、,则v(H2)=3v(CH4)=0.3mol/(Lmin);由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,且甲烷的浓度不变,而该反应为吸热反应,则升高温度和增大水的浓度符合题意;

故答案为0.3mol/(Lmin);升高温度或大H2O的浓度;

(2)、甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,且甲、乙两容器初始容积相等,由图可知,甲的体积不变,乙的压强不变,则假定甲不变,乙中发生CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),其体积增大,则相当于对甲的平衡体系减小压强,化学平衡向正反应方向移动,故乙容器中CH4的转化率增大,但压强小,反应速率减慢,则达到平衡的时间变长,则乙中CH4的转化率随时间变化的图象为:

故答案为

(3)、反应③的K=1.0时,正逆反应速率相等,化学平衡不移动;由表格中的数据可知, ,该反应向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,即选a;

故答案为a。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】雾霾天气给人们的出行带来了极大的不便,因此研究NO2、SO2等大气污染物的处理具有重要意义。

(1)某温度下,已知:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-196.6kJ/mol

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H2

③NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H3=-41.8kJ/mol

则△H2= _____________。

(2)按投料比2:1把SO2和O2加入到一密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ,测得平衡时SO2的转化率与温度T、压强p的关系如图甲所示:

①A、B两点对应的平衡常数大小关系为KA __________(填“>”“<”或“=”,下同)KB;温度为T,时D点vD正与vD逆的大小关系为vD正 _____________vD逆;

②T1温度下平衡常数Kp=______________ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数,结果保留分数形式)。

(3)恒温恒容下,对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),测得平衡时SO3的体积分数与起始的关系如图乙所示,则当=1.5达到平衡状态时,SO2的体积分数是图乙中D、E、F三点中的____________点。A、B两点SO2转化率的大小关系为aA ___(填“>”“<”或“=”)aB。

(4)工业上脱硫脱硝还可采用电化学法,其中的一种方法是内电池模式(直接法),烟气中的组分直接在电池液中被吸收及在电极反应中被转化,采用内电池模式将SO2吸收在电池液中,并在电极反应中氧化为硫酸,在此反应过程中可得到质量分数为40%的硫酸。写出通入SO2电极的反应式:____________;若40%的硫酸溶液吸收氨气获得(NH4)2SO4的稀溶液,测得常温下,该溶液的pH=5,则___________(计算结果保留一位小数,已知该温度下NH3·H2O的Kb=1.7×10-5);若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复室温,则的值将_____(填“变大”“不变”或“变小”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:

(1)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________________。

(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH为4.0,其目的有:①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2;②防止Ca2+在蒸发时水解;③_______________。

(3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500g样品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中;c.用0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。

①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有:____________________。

②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为:____________________。

③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有:__________;___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(Br2) 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:

实验序号

初始浓度c/mol·L-1

溴颜色消失所需时间t/s

CH3COCH3

HCl

Br2

①

0.80

0.20

0.0010

290

②

1.60

0.20

0.0010

145

③

0.80

0.40

0.0010

145

④

0.80

0.20

0.0020

580

分析实验数据所得出的结论不正确的是(  )

A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大

B.实验②和③的v(Br2)相等

C.增大c(HCl),v(Br2)增大

D.增大c(Br2),v(Br2)增大

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:___________________。

(2)若已知下列数据:

化学键

H—H

N≡N

键能/kJ·mol-1

435

943

试根据表中及图中数据计算N—H的键能:________kJ·mol-1。

(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。

已知:①4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-akJ·mol-1

②N2(g)+O2(g)═2NO(g) ΔH2=-bkJ·mol-1

若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的热化学方程式:________。(用含a、b的式子表示ΔH3)。

(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:

反应 Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) ΔH1

反应 Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) ΔH2

反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) ΔH3

则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3=________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是

A. B. C. D.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列装置或操作能达到目的的是( )

A. 装置①依据两容器内气体颜色变化,不能判断反应2NO2(g)N2O4(g)平衡移动的方向

B. 装置②依据U管两边液面的高低判断Na和水反应的热效应

C. 装置③测定中和热

D. 装置④依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】(1)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞 (如图1)。

从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了____________腐蚀,此时,碳粉表面发生的电极反应式是____________。

(2)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,下列有关说法不正确的是______。

A.太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学

B.氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境

C.以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同

D.以稀H2SO4、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同

(3)电动车采用了一种高效耐用的新型可充电电池,该电池的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。

①该电池放电时负极电极反应式为_________;

②充电时阳极电极反应式为_______。

(4)下列描述中,符合生产实际的是(______)

A. 电解食盐水制得金属钠 B. 电解熔融氯化铝制取金属铝,用石墨作阳极

C. 一氧化碳高温还原铁矿石制得铁 D.电解熔融氧化镁制取金属镁,用铁作阳极

(5)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)(______)

A.阴极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-=Ni

B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+

D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】实验室需要配制0.50 mol·L-1NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。

(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的两片滤纸。

(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。

(3)称量。

①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:

②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。

③称量完毕,将药品倒入烧杯中。

(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是_________________。

(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了_____________。

(6)定容,摇匀。

(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,并贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。

(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,所配溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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同步练习册答案