合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为_________kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:
C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是____________。
③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.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是_____________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低____________。
高三化学填空题困难题
合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是______。
③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.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是________________________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为_________kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:
C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是____________。
③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.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是_____________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低____________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
CO和H2是工业上最常用的合成气,该合成气的制备方法很多,它们也能合成许多重要的有机物。回答下列问题:
(1)制备该合成气的一种方法是以CH4和H2O为原料,有关反应的能量变化如图所示。
CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2 (g)的热化学方程式为____。
(2)工业乙醇也可用CO和H2合成,常含一定量甲醇,各国严禁使用成本低廉的工业酒精勾兑食用酒,但一般定性的方法很难检测出食用酒中的甲醇。有人就用硫酸酸化的橙色K2Cr2O7溶液定量测定混合物中甲醇的含量,甲醇与酸性K2Cr2O7溶液反应生成CO2、Cr2(SO4)3等物质,写出其化学方程式 ___________。
(3)为了检验由CO和H2合成气合成的某有机物M的组成,进行了如下测定:将1.84gM在氧气中充分燃烧,将生成的气体混合物通过足量的碱石灰,碱石灰 增重4. 08 g,又知生成CO2和H2O的物质的量之比为3:4。则M中碳、氢、氧原子个数之比为____。
(4) CO2和H2合成甲醇涉及以下反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.58kJ/mol。在反应过程中可以在恒压的密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,测得不同温度下,体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示:
①反应过程中,表明反应达到平衡状态的标志是______;
A.生成3mol O-H键,同时断裂3mol H-H键 B.容器中气体的压强不再变化
C.容器中气体的平均摩尔质量不变 D.CH3OH的浓度不再改变
②比较T1与T2的大小关系:T1 ___T2 (填“<”、“=”或“>”)。
③在T1和P2的条件下,向密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,该反应在第5 min时达到平衡,此时容器的容积为2.4 L,则该反应在此温度下的平衡常数为____,保持T1和此时容器的容积不变,再充入1mol CO2和3mol H2,设达到平衡时CO2的总转化率为a,写出一个能够解出a的方程或式子 ___(不必化简,可以不带单位)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氢气在工业合成中广范应用。
(1)通过下列反应可以制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ/mol,
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ/mol
请写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式______________。
(2)己知合成氨的反应为:N2+3H22NH3 △H<0。某温度度下,若将1molN2和2.8molH2分别投入到初始体积为2L的恒温恒容、恒温恒压和怛容绝热的三个密闭容器中,测得反应过程中三个容器(用a、b、c表示)内N2的转化率随时间的变化如图所示,请冋答下列问题:
①图中代表反应在恒容绝热容器中进行的曲线是________(用a、b、c表示)。
②曲线a条件下该反应的平衡常数K=_____________。
③b容器中M点,v(正)________v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)利用氨气可以设计成高能环保燃料电池,用该电池电解含有NO2-的碱性工业废水,在阴极产生N2。阴极电极反应式为________;标准状况下,当阴极收集到11.2LN2时,理论上消耗NH3的体积为_____________。
(4)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中c(NH4+)____ c(HCO3-) (填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3•H2O+H2CO3的平衡常数K=_______。
(已知常温下NH3•H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7, K2=4×10-11)
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10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min | |
300℃ | 0.40 | 0.60 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.90 |
500℃ | 0.60 | 0.75 | 0.78 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(16分)化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
(1)已知某温度下:
反应①:CO2 (g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→(g)+H2(g), ΔH= +117.6 kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是 。
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小;
B.若继续加入1molCO2、1mol H2,平衡向正反应方向移动;
C.若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大;
D.压缩体积,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变;
(3)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(4)已知某温度下, Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ksp(Ag2SO4)= ;(两位有效数字)
(5)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH- = FeO42-+3H2,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式) ;阳极的电极反应式为: 。
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I.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
已知某温度下:
反应①:CO2 (g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH = +41.2 kJ/mol;
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH= +117.6 kJ/mol;
①②的化学反应平衡常数分别为K1、K2,
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 ,该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2 和2molH2,当反应达到平衡后,以下说法正确的是
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小;
B.若再加入1molCO2、1mol H2,平衡不移动;
C.若再加入CO2则平衡向正反应方向移动,CO的体积分数减小;
D.若充入He,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变;
(3)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
II.一定的条件下,合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
(4)升高温度,该反应的平衡常数 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
(5)由图2信息,计算10min内该反应的平均速率v(H2)= ,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为 (填“a”或“b”或“c”或“d”)
(6)图3 a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是 点,温度T1 T2(填“>”或“=”或“<”)
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Ⅰ.化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下:
反应①:CO2(g) +H2 (g)→CO(g) + H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH= +117.6kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式__________________。该反应的化学平衡常数K=_________(用K1、K2表示)。
(2)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2;请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。__________________
Ⅱ.一定条件下,合成氨反应为:如图表示在此反应过程中的能量的变化,如图表示在2L的密闭中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线.如图表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
(3)由如图信息,计算10min内该反应的平均速率v(H2)=______,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为____(填“a”或“b”或“c”或“d”)
(4)如图a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是____点,温度T1____T2(填“>”或“=”或“<”)
Ⅲ.H2O2是一种常用绿色氧化剂,工业上利用电解法制备H2O2的装置如图所示:
(5)a为______(正极、负极)
(6)通入空气的电极反应式为__________
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(16分)化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。已知某温度下:
反应①:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol;
反应②:(g)(g)+H2(g),ΔH= +117.6 kJ/mol。
①、②的化学反应平衡常数分别为K1、K2。
(1)请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式 。该反应的化学平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)恒温恒容条件下,反应①达到平衡后,t1时刻通入少量CO2。请
画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。
(3)已知某温度下,Ag2SO4饱和溶液中c(Ag+)=0.04 mol/L,则该温度
下Ksp(Ag2SO4)= 。(保留两位有效数字)
(4)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH-=FeO42-+3H2↑,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是 (写化学式);阳极的电极反应式为__ _________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
在工业上常用CO和H2合成甲醇,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
已知:①CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H1=akJ/mol
②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H2=bkJ/mol
③CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H3=ckJ/mol
回答下列问题:
(1)△H= ______
(2)能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)已达平衡状态的是___________(填字母)。
A.单位时间内生成1molCH3OH(g)的同时消耗了1molCO(g)
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在绝热恒容的容器中,反应的平衡常数不再变化
D.在恒温恒压的容器中,气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充人物质的量之和为3mol的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与 的关系如图所示。
①当起始 =2,经过5min达到平衡,CO的转化率为0.6,则0~5min内平均反应速率V(H2)=________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达新平衡时H2的转化率将__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当起始 =3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点(选填“D”、“E”或“F”)
(4)已知CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中有浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2,在一定条件下反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图,则压强p1 ______p2(选填“>” “<” 或“=”);当压强为p2时,在y点:v(正) ______ v(逆)(选填“大于”、“小于”或“等于”)。若p2=3MPa,则T℃时该反应的平衡常数Kp= ______ MPa2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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