工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O；以CO...

工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O；以CO、O2、NH3为原料，可合成尿素[CO(NH2)2]。下列叙述错误的是

A.H2O分子VSEPR模型为V形

B.CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为sp3

C.在上述涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为H2<CO< H2O<CH3CH2OH

D.CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为7：1

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（选修3：物质结构与性质）

工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：

（1）Ti基态原子核外电子排布式为_______。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有_____(填元素符号)，和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。

（2）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为______________。

（3）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。

（4）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内)，该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。

①该晶体的化学式为______；其硬度超过金刚石的原因是___________。

②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为__________________（用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。

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工业上用合成气(CO和H2)制取乙醇的反应为2CO+4H2CH3CH2OH+H2O。研究发现，使用TiO2作为载体负载铑基催化剂具有较高的乙醇产量。回答下列问题：

（1）Ti基态原子核外电子排布式为_________。和O同一周期且元素的第一电离能比O大的有______（填元素符号），和O同一周期且基态原子核外未成对电子数比O多的有____（填元素符号）。

（2）H2O分子中O原子的价层电子对数是________，CH3CH2OH分子中亚甲基(-CH2-)上的C原子的杂化形式为_______。

（3）在用合成气制取乙醇反应所涉及的4种物质中，沸点从低到高的顺序为_________，原因是__________。

（4）工业上以CO、O2、NH3为原料，可合成氮肥尿素[CO(NH2)2]，CO(NH2)2分子中含有的σ键与π键的数目之比为_________。

（5）C元素与N元素形成的某种晶体的晶胞如图所示（8个碳原子位于立方体的顶点，4个碳原子位于立方体的面心，4个氮原子在立方体内），该晶体硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。

①该晶体硬度超过金刚石的原因是____________。

②已知该晶胞的密度为d g/cm3，N原子的半径为r1cm，C原子的半径为r2cm，设NA为阿伏加德罗常数，则该晶胞的空间利用率为________(用含d、r1、r2、NA的代数式表示）。

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煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料。

(1)工业上可利用CO生产乙醇：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1

又知：H2O(l)=H2O(g) ΔH2

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3

工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇：

2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH

则ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是ΔH=____________。

(2)一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，下列选项不能判断该反应达到平衡状态的是__________。

A．v(H2)正=2v(CO)逆　　　　　　　　 B．平衡常数K不再随时间而变化

C．混合气体的密度保持不变　　 D．CH3OCH3和H2O的体积之比不随时间而变化

(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在一容积可变的密闭容器中充有10 mol CO和20 mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇，CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如图1所示。

①合成甲醇的反应为______________(填“放热”或“吸热”)反应。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为____________________。p1和p2的大小关系为___________。

③若达到平衡状态A时，容器的体积为10 L，则在平衡状态B时容器的体积为________L。

(4)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反应的热化学方程式为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1。科研人员对该反应进行了研究，部分研究结果如图2、3：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强是________(填“3.5×106Pa”“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)。

②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是___________________。

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煤的气化可以减少环境污染，而且生成的CO和H2被称作合成气，能合成很多基础有机化工原料。

（1）工业上可利用CO生产乙醇:2CO（g）＋4H2（g）CH3CH2OH（g）＋H2O（g） ΔH1

又已知：H2O（l）=== H2O（g） ΔH2

CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g） ΔH3

工业上也可利用CO2（g）与H2（g）为原料合成乙醇：

2CO2（g）＋6H2（g） CH3CH2OH（g）＋3H2O（l） ΔH

则：ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是：ΔH＝_______________________。

（2）一定条件下，H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应：

4H2（g）+2CO（g）CH3OCH3（g）+H2O（g），

下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_____________。

A．v（H2）= 2 v（CO）　

B．平衡常数K不再随时间而变化

C．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化

（3）工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇，反应：

CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）

在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如下图所示。

①合成甲醇的反应为___________（填“放热”或“吸热”）反应。

②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。P1和P2的大小关系为___________。

③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为______L。

④CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如下图所示，实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是__________________。

高三化学计算题简单题查看答案及解析

由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。

（1）如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H；若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇，CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

已知：2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)　　 △H1=－566kJ·mol－1

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　　　　　　 △H2=－572kJ·mol－1

CH3CH2OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+ 3H2O(g)　　 △H3=－1366kJ·mol－1

H2O(g)===H2O(l)　　 △H4=－44kJ·mol－1

①△H=　　　　　　　　 kJ·mol－1

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则从反应开始到达平衡状态所需的时间tA　　　 tC（填“﹥”、“﹤”或“﹦”）。

③若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K＝　　　　　 ；

④熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。负极上CO反应的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH 的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）目前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。

①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是　　　　　　 　 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是　　　　　 。

（4）将标准状况下4.48L CO2通入1L 0.3mol·L－1　 NaOH溶液中完全反应，所得溶液中微粒浓度关系正确的是

A．c(Na+)=c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)

B．c(OH-)+c(CO32-)=c(H2CO3)＋c(H+)

C．c(Na+)＋c(H+)=c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-)

D．2c(Na+)=3c(HCO3-)＋3c(CO32-)＋3c(H2CO3)

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化学学科中的化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡均符合勒夏特列原理。

请回答下列问题：

（1）工业上采取CO和H2为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：2CO（g）＋4H2（g）

CH3CH2OH（g）＋H2O（g）。请写出该反应的化学平衡常数表达式K＝________。

（2）常温下，浓度均为0.1 mol·L－1的六种溶液的pH如下表：

①上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是________。

②根据表中数据，浓度均为0.01 mol·L－1的下列五种物质的溶液中，酸性最强的是________（填字母）；将各溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是________（填字母）。

A．HCN　　　　 B．HClO　　　　 C．H2SO4　　　 D．CH3COOH　　 E．H2CO3

③把CO2气体通入饱和碳酸钠溶液中，可以观察到的现象为________，原因为________（用离子方程式表示）。

④要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为____________。

（3）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是_______。

A．加入适量BaCl2（固体）可以使溶液由d点变到c点

B．通过加水稀释可以使溶液由b点变到a点

C．d点无BaSO4沉淀生成

D．a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp

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开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。

（1）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)；若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K＝_______；

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA____tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是：_______________。

（2）目前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。

①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线_______。

②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是_________，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是_______。

（3）Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Clˉ、OHˉ的浓度关系如图所示［图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物；pCl=－1gc(Clˉ)］

①下列说法中正确的是_____。

A．为了防止Hg2＋水解，配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释

B．当c(C1ˉ)＝10ˉ1mol·Lˉ1时，汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在

C．HgCl2是一种弱电解质，其电离方程式是：HgCl2＝HgCl＋+C1ˉ

D．当溶液pH保持在4，pCl由2改变至6时，可使HgCl2转化为Hg(OH)2

②HgCl2又称“升汞”，熔点549K，加热能升华，其晶体是_____（填晶体类型）。

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开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。

（1）由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)；若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇：CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K＝　　　　　 ；

②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA　　　 tC（填“大于”、“小于”或“等于”）。

③工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH 的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）目前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示（实线）。

①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。

②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是　　　　　　 　 ，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是　　　　　 。

（3）Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Clˉ、OHˉ的浓度关系如右图所示［图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物；pCl=－1gc(Clˉ)］

①下列说法中正确的是　　　　 。

A．为了防止Hg2＋水解，配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释

B．当c(C1ˉ) ＝10ˉ1 mol·Lˉ1时，汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在

C．HgCl2是一种弱电解质，其电离方程式是：HgCl2＝HgCl＋ + C1ˉ

D．当溶液pH保持在4，pCl由2改变至6时，可使HgCl2转化为Hg(OH)2

②HgCl2又称“升汞”，熔点549K，加热能升华，其晶体是　　　　 （填晶体类型）。

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CO和H₂在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)+4H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下一定达到最大限度的是

A．CO全部转化为乙醇

B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零

C．CO和H₂以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇

D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化

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