2019高考化學(xué)三輪沖刺 大題提分 大題精做8 以能量和化學(xué)平衡串聯(lián)反應(yīng)原理綜合題.docx
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大題精做八 以能量和化學(xué)平衡串聯(lián)反應(yīng)原理 精選大題 1.(2018南昌二中理綜)甲醇可作為燃料電池的原料。工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。 (1)已知在常溫常壓下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0kJ/mol ③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0kJ/mol 寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:。 (2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題: ①600K時,Y點甲醇的υ(逆)(正)(填“>”或“<”)。 ②從Y點到X點可采取的措施是____________________________。 ③有同學(xué)計算得到在t1K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1molL-1。你認(rèn)為正確嗎?請說明理由 。 (3)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分別進(jìn)行催化CH3OH的脫氫實驗:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g);CH3OH的濃度(molL?1)隨時間t (min)變化如下表: 序號 溫度 0 10 20 30 40 50 ① T1 0.050 0.0492 0.0486 0.0482 0.0480 0.0480 ② T1 0.050 0.0488 0.0484 0.0480 0.0480 0.0480 ③ T2 0.10 0.094 0.090 0.090 0.090 0.090 可以判斷:實驗①的前20min的平均反應(yīng)速率ν(H2)=;實驗溫度T1T2(填“>”、“<”);催化劑的催化效率:實驗①實驗②(填“>”、“<”)。 【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,(①-②+4③)/2,得甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+ O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=﹣442.8kJ∕mol;(2)①由圖可知,600K時,Y點甲醇的轉(zhuǎn)化率大于平衡時的轉(zhuǎn)化率,說明反應(yīng)逆向進(jìn)行,則甲醇的υ(逆)>(正),②由圖可知,升溫,甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正向是吸熱反應(yīng),從Y點到X點應(yīng)該讓反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以可采取降溫的措施,又因為正向是體積增大的反應(yīng),還可采取增大壓強的措施;③當(dāng)甲醇的起始濃度不一樣時,轉(zhuǎn)化率就不一定等于90%,所以在t1K時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1molL-1是不正確的;(3)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗①的前20min CH3OH的濃度變化了0.0014mol/L,則生成氫氣濃度是0.0014mol/L,ν(H2)=0.0014/20=7.010?5molL?1min?1;實驗②③相比,實驗③甲醇的起始濃度是實驗②的2倍,而達(dá)平衡時的濃度卻小于2倍,說明T1到T2平衡向正向移動,而反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以T2大于T1;實驗①、②值起始濃度相等,但到達(dá)平衡的時間實驗②小于①,所以催化劑的催化效率:實驗①<實驗②。 【答案】(1)CH3OH(l)+ O2(g)===CO(g) + 2H2O(l) ΔH=﹣442.8kJ∕mol (2)①> ②降低溫度和增大壓強 ③不正確。因為當(dāng)CH3OH的起始濃度不同時,其轉(zhuǎn)化率就不等于90%。 (3)7.010?5molL?1min?1 << 1.(2019浙江選考模擬)甲醇是一種可再生能源,由CO2制備甲醇的過程可能涉及的反應(yīng)如下: 反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.58kJmol-1 反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2 反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=-90.77kJmol-1 回答下列問題: (1)反應(yīng)Ⅱ的ΔH2=______________。 (2)反應(yīng)Ⅲ能夠自發(fā)進(jìn)行的條件是__ (填“較低溫度”、“ 較高溫度”或“任何溫度”) (3)恒溫,恒容密閉容器中,對于反應(yīng)Ⅰ,下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。 A.混合氣體的密度不再變化 B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 C.CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量之比為1∶3∶1∶1 D.甲醇的百分含量不再變化 (4)對于反應(yīng)Ⅰ,不同溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的效率影響如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是____。 A.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于M1 B.溫度低于250℃時,隨溫度升高甲醇的產(chǎn)率增大 C.M點時平衡常數(shù)比N點時平衡常數(shù)大 D.實際反應(yīng)應(yīng)盡可能在較低的溫度下進(jìn)行,以提高CO2的轉(zhuǎn)化率 (5)若在1L密閉容器中充入3molH2和1molCO2發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,250℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________;若要進(jìn)一步提高甲醇體積分?jǐn)?shù)??刹扇〉拇胧┯衉_______。 【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律:Ⅱ=Ⅰ-Ⅲ得反應(yīng)②的ΔH2=+41.19kJmol-1;(2)ΔG=ΔH?T?ΔS<0時,反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)的ΔS<0、ΔH<0,當(dāng)溫度較低時,反應(yīng)Ⅲ能夠自發(fā)進(jìn)行;(3)A、由于氣體的質(zhì)量、體積不變,則無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),混合氣體的密度都不變化,不能作為判斷是否平衡的依據(jù),故A錯誤;B、反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化,可說明氣體的物質(zhì)的量不再變化,說明達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;C、平衡常數(shù)未知,CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量之比為1∶3∶1∶1,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯誤;D、甲醇的百分含量不再變化,可說明達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;(4)A. 催化劑不能影響平衡移動,只能改變反應(yīng)速率,故A錯誤;B. 溫度低于250℃時,隨溫度升高平衡逆向進(jìn)行甲醇的產(chǎn)率減小,故B錯誤;C. 升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低,則升溫平衡逆向移動,所以M化學(xué)平衡常數(shù)大于N,故C正確;D. 為提高CO2的轉(zhuǎn)化率,平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是放熱反應(yīng),低的溫度下進(jìn)行反應(yīng),平衡正向進(jìn)行,但催化劑的活性、反應(yīng)速率減小,故D錯誤;故選ABD;(5)若在1L密閉容器中充入3molH2和1molCO2,則圖中M點時二氧化碳轉(zhuǎn)化率50%, CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始量(mol) 1300 變化量(mol) 0.51.50.50.5 平衡量(mol) 0.51.50.50.5 K=0.50.50.51.53=0.148,反應(yīng)前后氣體體積減小,若要進(jìn)一步提高甲醇的體積分?jǐn)?shù),可采取的措施有增大壓強平衡正向進(jìn)行。 【答案】(1)+41.19kJmol-1 (2) 較低溫度 (3) BD (4) ABD (5)0.148 增大壓強(降低溫度) 2.(2019山東臨沂十九中調(diào)研)鋼鐵行業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)的重要支柱。 (1)已知高爐煉鐵的主要反應(yīng)為: ①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJmol-1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJmol-1 ③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJmol-1 寫出FeO(s)被CO還原生成Fe(s)和CO2的熱化學(xué)方程式:________________。 (2)恒溫恒容條件下進(jìn)行反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g),下列各項能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填寫序號字母)。 a.v(CO)正=v(CO2)逆 b.CO、CO2的濃度之比為1∶1 c.容器內(nèi)壓強保持不變 d.混合氣體的密度保持不變 (3)ToC時,反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常數(shù)為K=27。在1L的密閉容器中分別按下表所示加入物質(zhì),維持ToC反應(yīng)一段時間達(dá)到平衡,甲、乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率之比=_________。 Fe2O3 CO Fe CO2 甲容器 1.0mol 1.0mol 1.0mol 1.0mol 乙容器 1.0mol 2.0mol 1.0mol 1.0mol (4)下列為合成甲醇的有關(guān)化學(xué)方程式: ①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 某溫度下,上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值分別為2.5,2.0和K3,則K3值為_______。 (5)比亞迪雙模電動汽車使用高鐵電池供電。高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,則充電時的陽極反應(yīng)式為__________。 (6)煉鐵尾氣中含有CO,經(jīng)過回收可用于合成甲醇:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH=-90.1kJmol?1。ToC,該反應(yīng)的Kp=6.010?3kPa?2(用平衡分壓代替平衡濃度所得平衡常數(shù),分壓= 總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。該溫度下的某容器中,若起始充入2molH2、1molCO,平衡時甲醇的平衡分壓p(CH3OH)=24.0kPa,則平衡時混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)約為________(用百分?jǐn)?shù)表示,小數(shù)點后保留1位)。 【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律可知(①3-②-③2)/6即得到FeO(s)被CO還原生成Fe(s)和CO2的熱化學(xué)方程式為FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11kJ/mol。(2)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。則a.v(CO)正=v(CO2)逆表示反應(yīng)速率的方向相反,且滿足反應(yīng)速率之比是化學(xué)計量數(shù)之比,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a正確;b.CO、CO2的濃度之比為1∶1不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不一定達(dá)到平衡狀態(tài),b錯誤;c.反應(yīng)前后體積不變,容器內(nèi)壓強保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c錯誤;d.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中容積始終是不變的,但質(zhì)量是變化的,則混合氣體的密度保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確。答案選ad;(3)甲容器中 Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) 起始濃度(mol/L)1 1 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)x x 平衡濃度(mol/L)1-x 1+x 乙容器中Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) 起始濃度(mol/L) 2 1 轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) y y 平衡濃度(mol/L) 2-y 1+y 則(1+x)3(1-x)3=27、(1+y)3(2-y)3=27;解得x=0.5、y=1.25,即甲中轉(zhuǎn)化為是50%,乙中轉(zhuǎn)化率為62.5%,所以甲、乙容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率之比50%∶62.5%=4∶5;(4)已知:①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) K1;②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) K2;③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g);①+②即得到反應(yīng)③,則K3=K1K2=2.52.0=5.0;(5)高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O,充電時氫氧化鐵失去電子轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀,則充電時的陽極反應(yīng)式為2Fe(OH)3+10OH?-6e?===2FeO+8H2O。(6)起始時投入2molH2、1molCO,二者按2∶1反應(yīng),故平衡時二者物質(zhì)的量之比為2∶1,二者分壓之比為2∶1,設(shè)平衡時CO分壓為P,則氫氣分壓為2P,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=6.010?3(kPa)?2,反應(yīng)達(dá)到平衡時p(CH3OH)=24.0kPa,則24(2P)2P=0.006,解得P=10kPa,相同條件下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比,故平衡時H2、CO、CH3OH的物質(zhì)的量之比為20∶10∶24=10∶5∶12,則平衡混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為12/(10+5+12)100%≈44.4%。 【答案】(1)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11kJ/mol (2)ad (3)4∶5 (4)5.0 (5)2Fe(OH)3+10OH?-6e?===2FeO+8H2O (6)44.4% 3.(2019廣西名校聯(lián)考)鉬及其合金在冶金、環(huán)保和航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。 (1)Mo可被發(fā)煙硝酸及氫氟酸氧化為MoO2F2和MoOF4(少量),硝酸本身被還原為NO2,則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________。 (2)已知:2Mo(s)+3O2(g)===2MoO3(s) ΔH1; 2MoS2(s)+7O2(g)===2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH2; MoS2(s)+2O2(g)===Mo(s)+2SO2(g) ΔH3 則ΔH3=_________(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示) (3)電氧化法提純鉬的原理:將輝鉬礦(MoS2)放入裝有食鹽水的電解槽中,用惰性電極電解,MoS2被氧化為MoO和SO ①輝鉬礦應(yīng)放入電解槽的_________(填“陰極區(qū)”或“陽極區(qū)”)。 ②陰極的電極反應(yīng)式為___________________________。 (4)碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g) +2Na2S(s) ΔH,實驗測得平衡時的有關(guān)變化曲線如圖所示。 ①由圖1可知,該反應(yīng)ΔH______(填“>”或“<”)0,p1、p2、p3由大到小的順序為_______________________。 ②由圖2可知,A點時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為____________。 ③B點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(MPa)2。 【解析】(1)在反應(yīng)中N的化合價從+5→+4降低1價,Mo從0→+6升高6價,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降總數(shù)相等,必有6個硝酸中N降低61=6價,同時有1個Mo升高16=6價,即6個硝酸和1個Mo同時反應(yīng),即氧化劑有6摩爾硝酸反應(yīng)時,就有1摩爾還原劑鉬反應(yīng),因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6∶1,故答案為6∶1;(2)根據(jù)蓋斯定律2Mo(s)+3O2(g)===2MoO3(s)①;2MoS2(s)+7O2(g)===2MoO3(s)+4SO2(g)②;MoS2(s)+2O2(g)===Mo(s)+2SO2(g)③,(②式-①式)2=③式,所以ΔH3=12(ΔH2-ΔH1),故答案為12(ΔH2-ΔH1);(3)將輝鉬礦(MoS2)放入裝有食鹽水的電解槽中,用惰性電極電解,MoS2被氧化為MoO和SO,所以輝鉬礦應(yīng)放入電解槽的陽極,故答案為陽極區(qū);陰極區(qū)放電的陽離子為鈉離子和氫離子,放電順序氫離子在鈉離子之前,陰極氫離子放電的電極反應(yīng)為2H++2e?===H2↑(或2H2O+2e?===H2↑+2OH?),故答案為2H++2e?===H2↑(或2H2O+2e?===H2↑+2OH?);(4)①由圖1相同壓強下,溫度升高,氫氣轉(zhuǎn)化率增大,則平衡正向移動,又因為溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,所以該反應(yīng)正向吸熱,ΔH>0,故答案為>;根據(jù)反應(yīng)方程式MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)可知該反應(yīng)正向為氣體體積增大的方向,在相同溫度下,壓強越大氫氣的轉(zhuǎn)化率越小,由圖1可知:在相同溫度下p1下氫氣的轉(zhuǎn)化率最大,所以p1壓強最小,p3下氫氣的轉(zhuǎn)化率最小,所以p3壓強最大,所以p3>p2>p1,故答案為p3>p2>p1;②由MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s),設(shè)A混合氣體的總物質(zhì)的量為1mol,則A點時H2的物質(zhì)的量為0.4mol,H2O的物質(zhì)的量為0.4mol,則變化的H2的物質(zhì)的量為0.4mol,A點時H2的為平衡轉(zhuǎn)化率為α(H2)=0.4mol0.4mol+0.4mol100%=50%,故答案為50%;③B點時H2、CO的體積分?jǐn)?shù)均為25%,混合氣體為H2、CO、H2O,則H2O的體積分?jǐn)?shù)為1-25%-25%=50%,B點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=p(CO)2p(H2O)4p(H2)4=0.01,故答案為0.01 【答案】(1)6∶1 (2)12(ΔH2-ΔH1) (3)陽極區(qū)2H++2e?===H2↑(或2H2O+2e?===H2↑+2OH?) (4)> p3>p2>p1 50% 0.01 4.(2019四川省診斷理綜)研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義?;卮鹣铝袉栴}: I.CO可用于高爐煉鐵,已知 Fe3O4(s)+4CO(g)===3Fe(s)+4CO2(g) ΔH1=a kJ/ mol 3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4 (s)+CO2(g) ΔH2=bkJ/mol 則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH3=_________kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示) Ⅱ.一定條件下,CO2和CO可以互相轉(zhuǎn)化。 (1)某溫度下,在容積為2L的密閉容器按甲、乙兩種方式投入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。 甲容器15min后達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則0~15min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)= _________,此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________。 欲使平衡后乙與甲中相同組分氣體的體積分?jǐn)?shù)相等,則ω、x、y、z需滿足的關(guān)系是_________,且_________ (用含y的等式表示)。 (2)研究表明,溫度、壓強對反應(yīng)“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH===CH2(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH”中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率影響如下圖所示: 則ΔH_________0(填“>”“<”或“=”),壓強p1、p 2、p3從大到小的順序是_________。 (3)CO可被NO2氧化:CO+NO2CO2+NO。當(dāng)溫度高于225℃時,反應(yīng)速率v正=k正c(CO)c(NO2)、v逆=k逆c(CO2)c(NO),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。在上述溫度范圍內(nèi),k正、k逆與該反應(yīng)的平衡常數(shù)K之間的關(guān)系為_________。 【解析】Ⅰ.根據(jù)蓋斯定律ΔH3=(ΔH1+2ΔH2)/3=(b+2a)/3kJ/mol;Ⅱ.(1)v(H2)=8mol75%/(2L15min)= 0.2mol/(Lmin)。反應(yīng)8mol75%=6mol CO2,則平衡時n(CO)=n(H2O)=6mol,n(CO2)=8mol-6mol=2mol,n(H2)=16mol-6mol=10mol,K=c(CO)c(H2O)/c(CO2)n(H2)=6mol6mol/(2mol10mol)=l.8;要使平衡后乙與甲中相同組分氣體的體積分?jǐn)?shù)相等,需滿足(w+y)∶(x+y)=8∶16即x=2w+y且z=y;(2)溫度越高、乙苯的平街轉(zhuǎn)化率越大,表明ΔH>0;該反應(yīng)的△n氣>0,則壓強越大,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故p1>p2>p3;(3)達(dá)平衡時v正=v逆,即k正c(CO)c(NO2)=k逆c(CO2)c(NO),故k正/k逆=c(CO2)c(NO)/c(CO)c(NO2)=k。 【答案】I.(b+2a)/3 Ⅱ.(1)0.2molL-1min-1 1.8 x=2w+y z=y (2)>p1>p2>p3 (3)k=k正/k逆 5.(2018天成教育研究院理綜)碳元素與人們的日常生活、生活和科學(xué)研究密不可分。請回答下列問題。 (1)乙烯具有水果催熟的功效,乙烯的電子式是______________。 (2)Al2O3真空碳熱還原一氯化法是一種新的煉鋁工藝,該法流程短,設(shè)備簡單,符合目前國家提倡節(jié)能減排、改造升級的大環(huán)境。 ①其中冶煉過程中發(fā)生的反應(yīng)有: (ⅰ)2Al2O3(s)+9C(s)===Al4C3(s)+6CO(g) ΔH1; (ⅱ)Al2O3(s)+Al4C3(s)+3AlCl3(g)===9AlCl(g)+3CO(g) ΔH2; (ⅲ)3AlCl(g)===AlCl3(g)+2Al(l) ΔH3; 則Al2O3(s)+3C(s)===2Al(l)+3CO(g) ΔH4=__________________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。 ②Al4C3是真空碳熱還原一氯化法煉鋁的中間產(chǎn)物,該物質(zhì)與水反應(yīng)生成最簡單的有機(jī)物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。 (3)利用活性炭的還原性可處理機(jī)動車的尾氣(氮氧化物),發(fā)生如下反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH>0,一定條件下,密閉容器中的有關(guān)物質(zhì)的濃度與時間的變化如下表所示: 時間/mim 濃度/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 NO 2.0 1.16 0.40 0.40 0.6 0.6 N2 0 0.42 a b 1.2 1.2 CO2 0 0.42 a b 1.2 1.2 ①0~20min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=_______molL?1min?1;第一次達(dá)到平衡的平衡常數(shù)K=__________。 ②30min時只改變某一條件,則改變的條件可能是______________ (填字母編號)。 a.升高溫度 b.降低溫度 c.再通入一定量的NO d.縮小容器的體積 e.加入合適的催化劑f.增大容器休積 (4)煉鋼爐中發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),其中包括反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0。將1molCO2與足量的碳充入到一個恒壓密閉容器中,總壓強為P總。達(dá)到平衡時,容器內(nèi)氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖: ①CO2體積分?jǐn)?shù)為86%時,CO2的轉(zhuǎn)化率為______________%(結(jié)果保留一位小數(shù),下同)。 ②已知:氣體分壓P分=P總氣體體積分?jǐn)?shù),達(dá)到平衡時用氣體的分壓代替氣體濃度所表示的平衡常數(shù)為Kp,則900℃時,Kp=______________(用含p總的代數(shù)式表示)。 【解析】(1)由乙烯的成鍵特點可得其分子的電子式為:(2)①由蓋斯定律可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式可由13ⅰ+13ⅱ+ⅲ轉(zhuǎn)化而得到,則ΔH4=13ΔH1+13ΔH2+ΔH3,故答案為:ΔH4=13ΔH1+13ΔH2+ΔH3;②Al4C3與水反應(yīng)發(fā)生強烈的水解生成Al(OH)3和CH4,故答案為:Al4C3+l2H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑(3)①0~20min內(nèi)NO的濃度變化2.0mol/L-0.4mol/L=1.6mol/L,則CO2的濃度增加為1.6mol/L2=0.8mol/L,其平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.8mol/L20min=0.04molL?1min?1,由反應(yīng)方程式可得該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(N2)?c(CO2)c2(NO)=0.80.80.42=4,故答案為:0.04molL?1min?1、4;②30min時改變某一條件后,在第二次達(dá)到平衡后平衡常數(shù)K=1.21.20.62=4,和第一次平衡時相同,則改變的條件不可能是溫度,且在新平衡下,各物質(zhì)的濃度都變?yōu)樵瓉淼?.5倍,則改變的條件只能在其它條件不變時將體積壓縮到原來的23或在其它條件不變時又充入一定量的NO(為原起始NO物質(zhì)的量的0.5倍),故答案為:cd;(4)①設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為x,則剩余CO2為(1-x)mol,生成CO為2xmol,CO2的體積分?jǐn)?shù)=1-x1-x+2x=0.86,解得x≈0.075,故答案為:7.5%;②由題示信息可得Kp=p2(CO)p(CO2)=0.942 P2總0.06 P2總=14.73p總,故答案為:14.73p總。 【答案】(1) (2)13ΔH1+13ΔH2+ΔH3 Al4C3+l2H2O===4Al(OH)3↓+3CH4↑ (3)0.04molL?1min?1 4 cd (4)7.5% 14.73p總- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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