化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。Ⅰ、如图装置所示,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A
题型:不详难度:来源:
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 Ⅰ、如图装置所示,A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在浸有Na2SO4溶液的滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1,闭合K2、K3通直流电。
回答下列问题: (1) a是电源的 极,写出A中的电极反应式为_____。 (2)湿的Na2SO4滤纸条上能观察到的现象有____________。 (3)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,若此时切断K2、K3,闭合K1,发现电流表的指针移动,写出此时B中的电极反应式为 。 Ⅱ、甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH,下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。请回答下列问题:
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
| K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
| (4)由表中数据判断ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (5)其他条件不变,只改变其中一个条件,下列措施可提高甲醇产率的是 。 A.升高温度;B.使用合适的催化剂;C.缩小容器的容积;D.充入过量的H2;E.恒压时,充入He;F.从体系中分离出CH3OH (6)某温度下,将2mol CO和6 mol H2充入2L密闭容器中,反应进行到4min末达到平衡,此时测得c(CO) =0.2 mol/L ,则0~4min内H2的反应速率为 ;若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH,重新达到化学平衡状态,与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中CH3OH的体积分数 (填“变大”、“变小”、或“不变”)。 |
答案
(1)负(2分),4OH――4e―=O2↑+2H2O(2分) (2)紫色向D极移动,C、D两极附近均有气泡产生(2分) (3)H2―2e―+2OH―=2H2O(2分) (4)<(2分) (5)C、D、F(2分,少选1个扣1分,扣完为止;选错1个记0分) (6)0.4mol/(L·min)(2分,无单位扣1分),变大(2分) |
解析
试题分析:(1)切断K1,闭合K2、K3通直流电,电解水槽中KOH溶液,产生氧气和氢气,所以B产生氢气,为阴极;A产生氧气,为阳极;a是电源的负极,写出A中的电极反应式为4OH――4e―=O2↑+2H2O;(2)在湿的Na2SO4滤纸条上电解水,D与电源的正极相连为阳极,阴离子高锰酸钾根离子向D极移动,两极分别产生氧气和氢气;(3)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,若此时切断K2、K3,闭合K1,形成氢氧燃料电池,介质为碱性,故B中的电极反应式H2―2e―+2OH―=2H2O; (4)该反应中温度高K值小,即温度升高平衡逆向移动,反应放热;(5)A.升高温度,平衡逆向移动,错误;B.使用合适的催化剂,平衡不移动,错误;C.缩小容器的容积增大压强,平衡正向移动,正确;D.充入过量的H2 E.恒压时,充入He,反应气体压强降低,平衡逆向移动,错误;F.从体系中分离出CH3OH,平衡正向移动,正确。 (6)0.4mol/(L·min),若保持温度容积不变再向其中充入一定量的CH3OH,导致容器中压强变大,平衡正向移动,CH3OH的体积分数变大。 |
举一反三
已知:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=﹣41kJ/mol相同温度下,在体积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应.相关数据如下:
容器 编号
| 起始时各物质物质的量/mol
| 达平衡过程体系
| CO
| H2O
| CO2
| H2
| 能量的变化
| ①
| 1
| 4
| 0
| 0
| 放出热量:32.8 kJ
| ②
| 0
| 0
| 1
| 4
| 热量变化:Q
| 下列说法中,不正确的是( ) A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80% B.容器②中吸收的热量O为32.8 kJ C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等 D.容器①中当CO反应速率等于H2O的反应速率时,反应可能达到平衡 |
如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)2C(g);△H=" -a" kJ/mol(a >0),已知P是可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K,向A, B容器中分别充入2mol A2和1mol B2两容器分别在500℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol/L,放出热量 b kJ,B中C的浓度为w2 mol/L,放出热量 c kJ。请回答下列问题: (1)此反应的平衡常数表达式为______________________;若将温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)。 (2)比较大小:w1_____ w2(填>、=、<),a、b、c由大到小的关系 ______________________。 (3)若打开K,一段时间后重新达平衡,容器B的体积将______________________(填增大,减小或不变)。 (4)若让A,B体积相等且固定P,在B中改充入4mol A2和2mol B2,在500℃时达平衡后C 的浓度为w3 mol/L,则 w1,w3的关系______________________。 (5)能说明A中已达到平衡状态的是 (填序号,有一个或多个选项符合题意)。 a、v(C)=2v(B2) b、容器内气体压强保持不变 c、容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 d、容器内的气体密度保持不变 (6)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_____________。 a、及时分离出C气体 b、适当升高温度 c、增大B2的浓度 d、选择高效的催化剂 |
用CO合成甲醇(CH3OH)的化学反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0 按照相同的物质的量投料,测的CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.平衡常数:K(a)>K(c) K(b)=K(d) | B.正反应速率:v(a)>v(c) v(b)>v(d) | C.平均摩尔质量:M(a)<M(c) M(b)>M(d) | D.平衡时a点一定有n(CO):n(H2)=1:2 |
|
一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反应:2A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时生成0.6 mol C。下列说法正确的是 A.当容器内密度保持不变时,可以判断反应已达平衡 B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍 C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小 D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353 |
铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:
化学反应
| 平衡 常数
| 温度
| 973K
| 1173K
| ①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)
| K1
| 1.47
| 2.15
| ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)
| K2
| 2.38
| 1.67
| ③CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g)
| K3
| ?
| ?
| 完成下列填空: (1)反应①是 (选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。 (2)973K时,若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)= 。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将 移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将 (选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有 。 (3)在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈红色,反应的离子方程式是 ;若在其中加入少量KCl固体,溶液的颜色________(选填“变深”,“变浅”,“不变”)。 (4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,若再加入足够量FeCl3溶液.又会呈现红色。请对上述实验现象作出解释 。 |
最新试题
热门考点