下列叙述正确的是
A.熵变小于零而焓变大于零的反应肯定不能发生
B.热化学方程式中ΔH的值与反应物的用量有关
C.化学反应中旧键断裂吸收能量,新键形成释放能量,所以化学反应伴随能量变化,但反应前后物质的总能量不变
D.用蒸馏水稀释0.1mol/L的醋酸至0.01mol/L,稀释过程中温度维持25℃不变,溶液中各离子浓度均减小
下列说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源
C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
(10分)降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视。
(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实
验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生
反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。
实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。
①图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反
应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
②500℃达平衡时,CH3OH的体积分数为 。
(2)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),两容器分别发生上述(1)中反应的逆反应。
已知:起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.5aL,容器B中CH3OH转化率为 ;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(13分)工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3)同时生成二氧化碳,其三步反应如下:
① 2H2 (g)+CO(g) CH3OH (g) ΔH= -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+H2(g) ΔH= -41.3 kJ·mol-1
(1)总合成反应的热化学方程式为 。
(2)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____(填字母代号)。
A 高温高压 B 加入催化剂 C 减少CO2的浓度
D 增加CO的浓度 E 分离出二甲醚
(3)反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在四种不同条件下进行(反应器均为相同的恒容密闭容器,CH3OCH3、H2O起始浓度为0),CH3OH(g)的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验 序号 | 温度 浓度 时间 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | c2 | 0.60 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
3 | 800℃ | c3 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
①实验1,反应在10至20分钟时间内用CH3OH(g)表示的平均速率为 。
②实验2,CH3OH(g)的初始浓度c2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
③设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3 v1(填>、=、<),且c3= mol/L。
(9分)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用来消
毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,欲准确测定过氧化
氢的含量。请填写下列空白:
(1)取10.00 mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。移取稀释后的过氧化
氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式为 。
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管
中,滴定到达终点的现象是 。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中
过氧化氢的质量分数为 。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
(9分)在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________,升高温度,化学平衡向__________
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A c(CO2)=c(CO) B K不变 C 容器中的压强不变
D.v正(H2)=v正(CO2) E.c(H2)保持不变
(3)若某温度下,平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),此时的温
度为_____;在此温度下,若向该容器中投入1 mol CO2、1.2 mol H2、0.75 mol
CO、1.5 mol H2O,则此时反应朝______方向进行(填“正反应”、“逆反应”)。