甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)。
⑴该反应的平衡常数表达式为 K = ___________________________。
⑵如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变△H _____0(填“>”、“<”或“=”)。
②若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是_________。
| A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
| C.使用合适的催化剂 | D.充入He,使体系总压强增大 |
⑶已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) △H=-a kJ·mol-1
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H=-b kJ·mol-1
③ H2O(g) = H2O(l) △H=-c kJ·mol-1
则CH3OH(l) + O2(g) =" CO(g)" + 2H2O(l) △H= ____________________ kJ·mol-1。
(1)4g CO 在氧气中燃烧生成 CO2,放出 9.6kJ 热量,写出 CO 燃烧的热化学方程式;
(2)已知拆开 1mol H﹣H 键、1mol N﹣H 键、1mol N≡N 键分别需要的能量是 436kJ、391kJ、946kJ,则 N2与 H2反应生成 NH3的热化学方程式为 。
(3)已知碳的燃烧热△H1="a" kJ•mol﹣1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)═2KNO3(s)△H2="b" kJ•mol﹣1
S(s)+2K(s)═K2S(s)△H3="c" kJ•mol﹣1
则 S(s)+2KNO3(s)+3C(s)═K2S(s)+N2(g)+3CO2(g)△H= 。
II.稀土元素是宝贵的战略资源,赣州的稀土蕴藏量居世界首位,是名符其实的稀土王国。
(4)铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下 CeCl3易发生水解,无水 CeCl3可用加热 CeCl3·6H2O 和 NH4Cl 固体混合物的方法来制备。其中 NH4Cl 的作用是
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入 H2O2,调节 pH≈3,Ce3+通过下列反应形成 Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:□Ce3++□H2O2+□H2O ===□Ce(OH)4↓+□_________
已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
| 温度/ ℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
| 平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1 |
0.6 |
0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)="0.003" mol·L-1·s-1,则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时问改变d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)
A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
下表是不同温度下水的离子积的数据。试回答以下问题:
| 温度/℃ |
25 |
t1 |
t2 |
| 水的离子积 |
1×10-14 |
a |
1×10-12 |
(1)若25<t1<t2,则a________1×10-14(填“>”、“<”或“=”),做此判断的理由是 。
(2)25℃时,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4 mol/L,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
(3)在t2温度下测得某溶液pH=7,该溶液显__________(填“酸”、“碱”或“中”)性,将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合:
①若所得混合液为中性,则a∶b=____________;
②若所得混合液pH=2,则a∶b=____________。
下列四个装置图均与电化学有关,请根据图示回答相关问题:
(1)这四个装置中,利用电解原理的是 (填装置序号);
(2)装置①若用来精炼铜,则a极的电极材料是 (填“粗铜”或“精铜”),电解质溶液为 ;
(3)装置②的总反应方程式是 ;
(4)装置③中钢闸门应与外接电源的 极相连(填“正”或“负”)
(5)装置④中的铁钉几乎没被腐蚀,其原因是 。
化学反应都有能量变化,吸热或放热是化学反应中能量变化的主要形式之一。
(1)化学反应中有能量变化的本质原因是反应过程中有 的断裂和形成。
(2)已知拆开1molH-H键、1molCl-Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ,则反应H2(g)+ Cl2(g)=2HCl (g) 的△H = 。
(3)已知:CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H = -283.0 kJ/mol
CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l) △H = -726.5kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 。
(4)已知25℃、101 kPa下,稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为 ;
②测定中和热实验中所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、 。