题目内容
【题目】CO、CO2是化石燃料燃烧的主要产物。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol,键能Eo-o=499.0kJ/mol。
①反应:CO(g)+O2(g)
CO2(g)+O(g)的△H=______kJ/mol。
②已知2500K时,①中反应的平衡常数为0.40,某时刻该反应体系中各物质浓度满足:c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),则此时v(正)_____(填“>""<"或"=”)v(逆)。
③已知1500℃时,在密闭容器中发生反应:CO2(g)
CO(g)+O(g)。反应过程中O(g)的物质的量浓度随时间的变化如下图所示,则0~2min内,CO2的平均反应速率v(CO2)=______。(纵坐标的数量级为10-6)
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(2)在某密闭容器中发生反应:2CO2(g)
2CO(g)+O2(g),1molCO2在不同温度下的平衡分解量如上图所示。
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①恒温恒容条件下,能表示该可逆反应达到平衡状态的有___(填字母).
A.CO的体积分数保持不变
B.容器内混合气体的密度保持不变
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内,消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度
②分析上图,若1500℃时反应达到平衡状态,且容器体积为1L,则此时反应的平衡常数K=____(计算结果保留1位小数)。
③向2L的恒容密闭容器中充入2molCO2(g),发生反应:2CO2(g)
2CO(g)+O2(g),测得温度为T℃时,容器内O2的物质的量浓度随时间的变化如下图曲线II所示。图中曲线I表示相对于曲线II仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化,则改变的条件是___;a、b两点用CO浓度变化表示的正反应速率关系为va(CO)_____(填“>”“<”或“=”)vb(CO)。
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(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g)测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图。曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ___KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
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【答案】33.5 < 3×107 molL1min1 AC 3.2×108molL1 升温 < >
【解析】
(1)①已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJmol-1;
O2(g)=2O(g)△H=499kJmol-1;由盖斯定律:两个方程相加除以2即可得到:CO(g)+O2(g)
CO2(g)+O(g);△H=33.5kJmol1;
故答案为:33.5;
②某时刻该反应体系中各物质浓度满足:c(CO)·c(O2)=c(CO2) ·c(O),则Qc=
=1>K=0.4,则反应向左进行,v(正)<v(逆)
故答案为:<;
③2min内O的浓度增大0.6×106mol/L,则二氧化碳减小0.6×106mol/L,则v(CO2)=
=6×107mol/L÷2min=3×107molL1min1
故答案为:3×107 molL1min1;
(2)①A.CO的体积分数保持不变是平衡标志,故A正确;
B. 反应前后气体质量不变,体积不变,容器内混合气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C. 反应前后气体物质的量变化,气体质量不变,容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.2CO2(g)2CO(g)+O2(g),单位时间内,消耗CO的浓度等于生成CO2的浓度说明速率相同反应逆向进行,不能说明反应达到平衡状态,故D错误;
故答案为:AC;
②设生成的氧气为xmol,
2CO2(g)2CO(g)+O2(g)
起始量(mol):100
转化量(mol):2x2xx
平衡量(mol):12x2xx,
平衡时,氧气的体积分数为0.2,则x÷(1+x)=0.2%,则x=0.002,则c(CO2)=0.996mol/L,c(CO)=0.004mol/L,c(O2)=0.002mol/L,
则K=0.0042×0.0020÷.9962≈3.2×108molL1;
故答案为:3.2×108molL1;
③向2L的恒容密闭容器中充入2molCO2(g),发生反应:2CO2(g)2CO(g)+O2(g),反应为吸热反应,图中曲线I表示相对于曲线II仅改变一种反应条件后c(O2)随时间的变化,曲线Ⅰ达到平衡时间缩短,平衡状态下压强浓度增大,则改变的条件是升温,温度越高反应速率越大,则a、b两点用CO浓度变化表示的净反应速率关系为va(CO)<vb(CO),
故答案为:升温;<。
(3)依据先拐先平数据大原则,曲线二先达到平衡,对应的温度高,曲线二对于曲线一是升温,甲醇的物质的量减少,说明向逆反应进行,平衡常数减少,故KⅠ>KⅡ。
【题目】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 | 解释或实验结论 |
(1)称取9.0g A,升温使其汽化,测其密度是相同条件下氢气的45倍。 | (1)A的相对分子质量为:_____。 |
(2)将此9.0g A在足量纯氧气中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4g和13.2g。 | (2)A的分子式为:______。 |
(3)另取9.0g A,跟足量的碳酸氢钠粉末反应,生成2.24L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24L氢气(标准状况)。 | (3)写出A中含有的官能团:____、_____。 |
(4)A的核磁共振氢谱如图:
| (4)A中含有______种氢原子。 |
(5)综上所述A的结构简式__________。 | |