题目内容

【题目】研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:

反应CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol

反应CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol

反应2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) △H3

1△H3________kJ/mol

2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2H2,发生反应I。下列描述能说明反应I达到平衡状态的是_______(填序号)。

A.反应体系总压强保持不变

B.容器内的混合气体的密度保持不变

C.水分子中断裂2NAH-O键,同时氢分子中断裂3NAH-H

DCH3OHH2O的浓度之比保持不变

3)反应II在某温度下的平衡常数为0.25,此温度下,在密闭容器中加入等物质的量的CH3OCH3(g)H2O(g),反应到某时刻测得各组分浓度如下:

物质

CH3OCH3(g)

H2O(g)

CH3OH(g)

浓度/mol·L1

1.8

1.8

0.4

此时v___v(填),当反应达到平衡状态时,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)% ___%

4)在某压强下,反应III在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6mol CO212mol H2充入2 L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则05min内的平均反应速率v(CH3OCH3)____KAKBKC三者之间的大小关系为____

5)恒压下将CO2H2按体积比13混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图。其中:CH3OH的选择性=×100%

在上述条件下合成甲醇的工业条件是____

A210℃ B230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr1)T

【答案】122.6 AC 20 0.18mol·L1·min1 KAKCKB BD

【解析】

1)反应CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol

反应CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol

反应2CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g) △H3

通过盖斯定律计算△H32△H1△=49.6 kJ/mol×223.4 kJ/mol =122.6 kJ/mol

故答案为:-122.6 kJ/mol

2A.该反应属于气体体积变化的反应,所以压强不变属于平衡,故A正确;

B.容器内的混合气体的密度等于质量除以体积,反应前后质量与体积都不变,故密度是个不变量,故B错误;

C.水分子中断裂2NAH-O键,同时氢分子中断裂3NAH-H键,速率之比等于化学计量数之比,且方向相反,故C正确;

DCH3OHH2O的浓度之比保持不变 ,相当于两者之比等于1:1,不能说明平衡状态,故D错误;

故答案为:AC

3)在CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g) 中,根据Qc=(CH3OH)2/(CH3OCH3)(H2O)=0.42/1.8×1.8<0.25,说明平衡正向移动,故此时v>v

CH3OCH3(g)H2O(g) 2CH3OH(g)

起始 1.8 1.8 0.4

反应 x x 2x

平衡 1.8-x 1.8-x 0.4+2x

根据K= 0.4+2x)(0.4+2x/1.8-x)( 1.8-x =0.25,混合气体中CH3OH体积分数(CH3OH)% =(1.8-x )/( 1.8-x+1.8-x +0.4+2x)= 20 %

故答案为:20

42CO2(g)6H2(g) CH3OCH3(g)3H2O(g)

起始(mol 6 12 0 0

反应(mol 2x 6x x 3x

平衡(mol 6-2x 12-6x x 3x

根据CO2的平衡转化率,T1温度下CO2的转化率为60% ,所以有2x/6=0.6,解得x=1.8,故05min内的平均反应速率v(CH3OCH3) =1.8mol÷2L÷5min= 0.18mol·L1·min1

化学平衡常数只与温度有关,放热反应呈反比,所以KAKBKC三者之间的大小关系为KAKCKB

故答案为: 0.18mol·L1·min1 KAKCKB

5)根据上图转化率与本题要求,合成甲醇的工业条件要求多快好省,选择合适的温度和合适的催化剂,故选择230℃和催化剂CZ(Zr1)T

故答案为:BD

练习册系列答案
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【题目】北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:

产品标准

GB5461

产品等级

一级


食盐、碘酸钾、抗结剂

碘含量(I计)

20~50mg/kg

分装时期


分装企业


1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)

____KIO3___KI___H2SO4___K2SO4___I2___H2O

2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。

①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_________________________________

某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:

a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;

b.加入适量Na2SO3稀溶液;

c.分离出下层液体。

以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是______________________

3)已知:I22S2O322IS4O62。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:

a. 准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;

b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3KI反应完全;

c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×103mol·L1Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。

判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________

②b中反应所产生的I2的物质的量是___________mol

根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)

_______________________mg/kg

【题目】酸碱中和滴定是中学化学常见实验。

Ⅰ.下图表示50mL酸式滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中剩余液体的体积是______mL。

A、a B、大于a C、小于(50-a) D、大于(50-a)

Ⅱ.某同学欲测定某浓硫酸样品的物质的量浓度,进行了以下实验操作:

A 冷却至室温后,在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸。

B 量取20.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂。

C 将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净,并用各待盛溶液润洗。

D 将物质的量浓度为1.50 mol·L-1的标准NaOH溶液装入碱式滴定管,调节液面记下读数V1

E 继续滴定至终点,记下读数为V2

F 在锥形瓶下垫一张白纸,把锥形瓶移到碱式滴定管下小心滴入NaOH标准溶液,边滴边摇动锥形瓶。

G 量取浓硫酸样品5 mL,在烧杯中用蒸馏水溶解。

H 重复以上实验。

请回答下列问题:

(1)该实验正确操作步骤的顺序为____→ A →__________→D→__________→ H(用编号字母填写)。

(2)量取5mL浓硫酸的仪器是________________________;量取20.00mL稀硫酸的仪器是_________

(3)选用的指示剂是_____________。滴定过程中,视线应注视____________________;判断到达滴定终点的现象是________________;读数时,视线应____________(填“高于”、“低于”或“相平于”)溶液凹液面的最低处。

(4)下表是实验测得的有关数据:

滴定序号

待测稀硫酸的体积(mL)

所消耗NaOH标准溶液液的体积(mL)

V1

V2

20.00

0.50

22.60

20.00

6.00

27.90

请计算出该浓硫酸样品的浓度为____________mol·L-1 (不必写出计算过程)。

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