【题目】将CO2在一定条件下与H2反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好方法,一定条件下,每转化44g CO2放出的热量为49 kJ,CO2转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成物在此条件下均为气体),下列叙述中正确的是( )
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A.0~3 min内,CO2和H2所表达的平均反应速率相等,均为0.5 mol·L-1·min-1
B.此反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
C.此条件下反应的平衡常数K=![]()
D.降低温度,此反应的平衡常数可能为0.8
【答案】B
【解析】
A.在3min时,CO2和H2在3分钟时浓度相等,则速率分别为v(CO2)=
=
mol/(L·min),v(H2)=
=
mol/(L·min),二者速率不同,A错误;
B.首先从图象可看出,反应物为H2、CO2(浓度降低),生成物为CH3OH;再从浓度的变化量的最简单整数比可确定它们的系数为3、1、1,结合质量守恒原理,可知生成物中还有1molH2O;每转化44g(即1mol)CO2放出49.0kJ的热量,所以热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol,B正确;
C.根据图象中各种物质的平衡浓度可知反应的平衡常数K=
=1.07,C错误;
D.该反应的正反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,则平衡常数增大(>1.07),所以不可能为0.8,D错误;
故合理选项是B。
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【题目】碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。
Ⅰ.在25℃、101kPa时,1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出41.8kJ的热量,表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为___________________。
Ⅱ.乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
已知:2H2(g)+O2(g) 2H2O(g)ΔH=-484kJ/mol
OHC-CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78kJ/mol
则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC-CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=________;相同温度下,该反应的化学平衡常数K=____________(用含K1、K2的代数式表示)。
Ⅲ. 甲醇的合成。
(1)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
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①A、B两点对应的压强大小关系是PA________PB(填“>、<、=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA,KB,KC的大小关系是__________。
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是______________(填代号)。
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
(2)在P1压强、T1℃时,经5min达到化学平衡,则用氢气表示该反应的化学速率v(H2)=______,再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率______(填“增大,不变,减小”)。
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【题目】某铜电池放电过程的工作原理示意图如下所示,两电极参与反应的物质均含有铜元素
已知:常温下,
,
。下列说法正确的是
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A.当溶液中
时,电池停止放电
B.
电极为负极,电极反应式为![]()
C.放电过程中,
溶液的浓度减小
D.该电池充电时,
从阳离子交换膜的左侧向右侧扩散
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【题目】在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态
存在。后来人们又相继得到了
、
、
、
等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是
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A. 熔点比较: ![]()
B.
、
、管状碳和洋葱状碳之间的转化属于化学变化
C.
晶体结构如上图所示,每个
分子周围与它最近且等距离的
分子有12个
D.
、
、管状碳和洋葱状碳都不能与
发生反应
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【题目】下列对分子性质的解释中,不正确的是( )
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A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B.乳酸(
)存在对映异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.在NH3分子中存在极性共价键和配位键
D.由上图知酸性:
,因为
分子中有非羟基氧原子
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【题目】
晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如下图所示),但
晶体中由于哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。则关于
晶体的描述不正确的是( )
A.
晶体的熔点较高,硬度也较大
B.与
距离相同且最近的
构成的多面体是正六面体
C.与
距离相同且最近的
有4个
D.上图的结构中共含有4个
和4个![]()
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【题目】科学家设计了一种可以循环利用人体呼出的CO2并提供O2的装置,总反应方程式为2CO2=2CO+O2。下列说法正确的是( )
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A. 由图分析N电极为电池的正极
B. 阴极的电极反应为CO2+H2O+2e-=CO+2OH-
C. OH-通过离子交换膜迁向左室
D. 反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强
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【题目】可燃冰(天然气水合物,可用CH4xH2O表示)的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生产一系列的工业产品。
(1)可燃冰在一定条件下能够释放出CH4气体,该条件是________(填“低温、高压”或“高温、低压”)。
(2)熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)通常被称为第二代燃料电池。以CH4为MCFC的燃料时,电池的工作原理如图所示。
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①CH4(g)和H2O(g)可在电池内部经重整反应转化为H2(g)和CO2(g),已知CH4和H2的标准燃烧热分别为890.3kJ/mol和285.8kJ/mol,H2O(l)=H2O(g) H=+41 kJ/mol,则甲烷重整反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) H=________kJ/mol。
②图中电极A为燃料电池的________(填“正极”或“负极”),电极B上的电极反应式为________。
(3)在压强为p的恒压容器中,CH4在电弧炉的作用下制取乙炔,化学方程式为2CH4=C2H2+3H2。下表为反应体系的物料衡算表。
成分 | 进料 | 出料 | ||
纯CH4 | CH4 | C2H2 | H2 | |
物质的量(mol) | 44.8 | 19.13 | 8.96 | 39.5 |
①计算可知C2H2的产率α=________。
②出料中C2H2和H2的物质的量之比并不等于1:3,可能的原因是________。
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【题目】氯磺酸是无色液体,密度1.79g·cm-3,沸点约152℃。氯磺酸有强腐蚀性,遇湿空气产生强烈的白雾,故属于危险品。制取氯磺酸的典型反应是在常温下进行的,反应为 HCl(g)+SO3 = HSO3Cl。实验室里制取氯磺酸可用下列仪器装置(图中夹持、固定仪器等已略去),实验所用的试剂、药品有:①密度1.19g·cm-3浓盐酸 ②密度1.84g·cm-3、质量分数为98.3%的浓硫酸 ③发烟硫酸(H2SO4··SO3) ④无水氯化钙 ⑤水。制备时要在常温下使干燥的氯化氢气体和三氧化硫反应,至不再吸收HCl时表示氯磺酸已大量制得,再在干燥HCl气氛中分离出氯磺酸。
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(1)仪器中应盛入的试剂与药品(填数字序号):A中的a____ B____ C_____ F_____ 。
(2)A的分液漏斗下边接有的毛细管是重要部件,在发生气体前要把它灌满a中液体,在发生气体时要不断地均匀放出液体。这是因为______________________________________。
(3)实验过程中需要加热的装置是___________________ (填装置字母)。
(4)若不加F装置,可能发生的现象是________________________________________, 有关反应的化学方程式______________________________________________________。
(5)在F之后还应加的装置是_______________________________________________。
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