(1)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛地开发和应用前景。反应:
① 下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH1__________0(选填“>”“=”或“<”),根据该反应特点,此反应自发进行的条件是____________(选填“高温”“低温”或“任何温度”)
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol·L-1,则CO的转化率为___________。
(2)合成气经压缩升温后进入10m3甲醇合成塔,在催化剂作用下,通过反应进行甲醇合成,T1℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度见下表。
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/mol·L-1 |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正__________v逆(选填“>”“<”或“=”)
②若其他条件不变,在T2℃反应10min后达到平衡,c(H2)=0.4mol·L-1,则该时间内反应速率v(CH3OH)=_____________。
(3)已知:
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是 。
(4)已知:常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38;当溶液的pH=4时, 则此溶液中Fe3+的物质的量浓度是_____________。
(15分)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)(△H<0)完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是________。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比(填“>”、“=”或“<”)。
(10分)两种气态单质X和Y能直接化合生成Z(可逆反应),如将X和Y按一定比例混合并压入密闭容器中,在不同温度下经过一段时间后,反应混合物中X的含量变化如下图所示,回答下列问题:
(1)上述X与Y化合生成Z的反应是__________反应(填“放热”或“吸热”);
(2)温度低于T℃时,反应混合物中X的含量(填“逐渐增大”,“不变”,“逐渐减小”),原因是______________________________;温度高于T℃时,反应混合物中X的含量__________(填“逐渐增大”,“不变”,“逐渐减小”),原因是________________。
Ⅰ(8分)为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为____________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量____________(填
“高”或“低”)。
(3)物质中的化学能通过化学反应转化成______释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
(5)写出一个符合题中条件的化学方程式:_____________________________________
Ⅱ.同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g) ====P4O10(s)ΔH=-2 983.2 kJ·mol-1①
P(红磷,s)+ O2(g)="==="
P4O10(s)ΔH=-738.5 kJ·mol-1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为____________。相同状况下,能量状态较低的是____________;白磷的稳定性比红磷____________(填“高”或“低”)。
在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,能延长鲜花的寿命。
下表是500mL某“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题。
成分 |
质量(g) |
摩尔质量(g ·mol-1) |
蔗糖 |
68.4 |
342 |
硫酸钾 |
0.50 |
174 |
阿司匹林 |
0.35 |
180 |
高锰酸钾 |
0.50 |
158 |
硝酸银 |
0.04 |
170 |
(1) “鲜花保鲜剂”中蔗糖的物质的量浓度为___________________。
(2)配制该500mL “鲜花保鲜剂”所需的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还有:。
(3)在溶液配制过程中,下列操作能使配制结果偏小的是___________。
A 定容时俯视容量瓶刻度线
B 容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C 移液时,液体不小心从外壁流出
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
E.用托盘天平称量蔗糖时,左盘放砝码,右盘放蔗糖
现有下列十种物质:① O2 ② Fe ③ CaO ④CO2⑤ H2SO4 ⑥ Ba(OH)2 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧硫酸钠溶液 ⑨稀硝酸 ⑩Cu2(OH)2CO3.
(1)按物质的树状分类法填写表格的空白处:
分类标准 |
![]() |
氧化物 |
胶体 |
|
属于该类的物质 |
② |
⑧ ⑨ |
(2)上述物质属于非电解质的有;上述物质能与盐酸反应的电解质有(填序号)。
(3)上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-= H2O,该离子反应对应的化学反应方程式为__ ________________________________________________________。
(4) 过量的②与⑨发生化学反应的化学方程式为:3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应的还原剂是(填化学式),当生成0.05mol的NO气体时,转移的电子的物质的量为__________。