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)
高三化学填空题中等难度题
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)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
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)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
温度(K) CO2转化率(%) n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。下图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程:
吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液,把含有二氧化碳的空气吹入吸收池中,吸收池中反应液进入分解池后,向分解池中通入高温水蒸汽,把二氧化碳从溶液中提取出来,在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生燃料乙醇。 回答下列问题:
(1)写出吸收池中反应的离子方程式________。
(2)从分解池中循环使用的物质是________。
(3)工业上还采取以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=。
(4)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。则由CO制取CH3CH2OH的优点是________________________,
由CO2制取CH3CH2OH的优点是________________________。(写出一点即可)
(5)在一定压强下,测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据如下表:
根据表中数据分析:
① 温度升高,该反应的平衡常数K值(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
② 提高氢碳比,对生成乙醇(选填“不利”、“有利”或“无影响”)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。下图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程:
吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液,把含有二氧化碳的空气吹入吸收池中,吸收池中反应液进入分解池后,向分解池中通入高温水蒸汽,把二氧化碳从溶液中提取出来,在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生燃料乙醇。回答下列问题:
(1)写出吸收池中反应的离子方程式________。
(2)从分解池中循环使用的物质是________。
(3)工业上还采取以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)
写出该反应的化学平衡常数表达式 K=。
(4)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。则由CO制取CH3CH2OH的优点是使原料有较大的转化率 ,由CO2制取CH3CH2OH的优点是________。(写出一点即可)
500 | 600 | 700 | 800 | |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3.0 | 83 | 62 | 37 | 22 |
(5)在一定压强下,测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据如下表:
根据表中数据分析:
①温度升高,该反应的平衡常数K值________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②提高氢碳n(H2)/n(CO2)比,对生成乙醇________(选填“不利”、“有利”或“无影响”)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
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:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN | Na2SO4 |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 | 7.0 |
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
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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___________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
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
乙醇是一种重要的化工原料和燃料,常见合成乙醇的途径如下:
(1)乙烯气相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,则a=__。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=-lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5两个温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___。
③图1中点1、2、3对应的逆反应速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要进一步提高H2(g)的转化率,可采取的措施有___(任答一条)。
④图2中当温度为T1时,pK的值对应A点,则B、C、D、E四点中表示错误的是__。
⑤乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,该反应的速率方程可表示为v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃时,k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此时反应__(填“正向”或“逆向”)进行。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析