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        1. 【題目】乙醇是重要的化工原料,也是清潔的能源。

          Ⅰ、工業(yè)上,在一定條件下用乙烯水化法制備乙醇。已知熱化學(xué)方程式如下:

          ①CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) ΔH1

          ②2CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g) ΔH2

          ③2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g) ΔH3

          (1)幾種化學(xué)鍵的鍵能如下:

          化學(xué)鍵

          H-C

          C=C

          H-O

          C-O

          C-C

          鍵能kJ·mol-1

          413

          615

          463

          351

          348

          根據(jù)鍵能計(jì)算ΔH1=________________kJ·mol-1

          (2)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,下列能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是_________。

          a、容器中總壓強(qiáng)保持不變

          b、H2O(g)的消耗速率與CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率相等

          c、氣體平均摩爾質(zhì)量保持不變

          d、容器中氣體密度保持不變

          (3)在密閉容器中投入CH2=CH2(g)、H2O(g)和催化劑發(fā)生反應(yīng)①,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

          ①x代表________________。(選填“溫度”或“壓強(qiáng)”)

          ②L1和L2哪個(gè)大?并請(qǐng)說出理由:_____________________________________________________。

          Ⅱ、如圖所示,甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動(dòng),甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和lmolHe,此時(shí)K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g);反應(yīng)達(dá)到平衡后,再恢復(fù)至原溫度;卮鹣铝袉栴}:

          (4)達(dá)到平衡時(shí),隔板K最終停留在0刻度左側(cè)某一處,記為a處,則a的取值范圍是__________。

          (5)若達(dá)到平衡時(shí),隔板K最終停留在左側(cè)刻度1處,此時(shí)甲容積為2L,則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)為_______________。

          (6)若一開始就將K、F如上圖固定,其他條件均不變,則達(dá)到平衡時(shí):測(cè)得甲中A的轉(zhuǎn)化率為b,則乙中C的轉(zhuǎn)化率為____________。

          【答案】-34 ac 溫度 L1>L2,正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡轉(zhuǎn)化率增大 0<a<2 4L/moL(也可不帶單位) 1-b

          【解析】

          I.(1)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和來分析;

          2)當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不再改變,由此衍生的一些物理量不變,可以此判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài);

          3)根據(jù)(1)問可知,反應(yīng)①為放熱反應(yīng),且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體總物質(zhì)的量減少,根據(jù)壓強(qiáng)、溫度對(duì)反應(yīng)①平衡的影響進(jìn)行分析;

          II.(4)當(dāng)物質(zhì)的量不變時(shí)平衡,此時(shí)隔板K、F不再移動(dòng),根據(jù)可逆反應(yīng)的特征用極限法分析;

          5)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的概念,結(jié)合條件和給出的可逆反應(yīng)方程式解答;

          6)根據(jù)恒溫恒容下等效平衡規(guī)律分析計(jì)算;

          I.(1CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)的焓變ΔH1=反應(yīng)物總鍵能之和-生成物總鍵能之和,結(jié)合圖表提供的化學(xué)鍵的鍵能,則H1═615 kJ/mol +4×413 kJ/mol+2×463 kJ/mol -5×413kJ/mol+348 kJ/mol+351 kJ/mol+463 kJ/mol=3193 kJmol-1-3227 kJmol-1=-34 kJmol-1,

          故答案為:-34

          2 a. 2CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g),正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量減小,隨反應(yīng)進(jìn)行混合氣體總物質(zhì)的量減少,恒容容器中,容器內(nèi)總壓強(qiáng)減小,容器內(nèi)總壓強(qiáng)保持不變,說明到達(dá)平衡狀態(tài);

          b. H2O(g)的消耗速率與CH3CH2OCH2CH3(g)生成速率都屬于正反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比,不能說明到達(dá)平衡狀態(tài);

          c. 氣體的總質(zhì)量保持不變,氣體總物質(zhì)的量減少,則氣體的平均摩爾質(zhì)量逐漸增大,當(dāng)容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,說明到達(dá)平衡狀態(tài);

          d. 在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,氣體的總質(zhì)量保持不變,氣體的密度始終保持不變,因此當(dāng)容器內(nèi)混合氣體密度保持不變時(shí),不能說明達(dá)到平衡狀態(tài);

          答案選ac;

          3)①反應(yīng)①為2CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OCH2CH3(g) ΔH1=-34 kJ·mol-1(第1小問已得出結(jié)論),該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),且氣體分子數(shù)減小;若增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率增大,與圖像不吻合,x不可能為壓強(qiáng);若升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率減小,與圖像吻合,x可能為溫度;因此橫坐標(biāo)x代表溫度,

          故答案為:溫度;

          ②橫坐標(biāo)為溫度,則L1L2代表壓強(qiáng)對(duì)乙烯平衡轉(zhuǎn)化率的影響曲線,因增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以L1L2,

          故答案為:L1L2,正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡轉(zhuǎn)化率增大;

          II.(4)甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動(dòng),此時(shí)甲、乙是恒溫恒壓容器,根據(jù)反應(yīng)式2A(g)+B(g)2C(g)可知甲中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量減小,乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量增大,當(dāng)物質(zhì)的量不變時(shí)平衡,此時(shí)隔板K、F不再移動(dòng);通過觀察,當(dāng)反應(yīng)未開始時(shí)隔板位于0處,每一個(gè)格相當(dāng)于0.5 mol氣體。隔板在a處時(shí),甲中的氣體為0.5×(6a)mol;設(shè)甲中反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),有x mol B發(fā)生反應(yīng),

          (22x)+(1x)+2x=(6a)×0.5 0.5a=x

          當(dāng)B完全反應(yīng)時(shí),x=1,a取最大,即a=2;當(dāng)B沒有反應(yīng)時(shí),x=0,a取最小,即a=0;根據(jù)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的特點(diǎn),K停留在02之間某位置,

          故答案為:0<a<2

          5)根據(jù)題中的條件,當(dāng)?shù)竭_(dá)平衡時(shí),隔板位于左側(cè)1處,則說明甲中平衡時(shí)氣體物質(zhì)的量為0.5×(61)mol =2.5mol,設(shè)甲中到達(dá)平衡時(shí)有y mol B反應(yīng),

          2A(g)+B(g)2C(g)

          開始(mol2 1 0

          轉(zhuǎn)化(mol2y y 2y

          平衡(mol2-2y 1-y 2y

          2-2y+1-y+2y=2.5,解得y=0.5,甲容積為2L,則甲平衡時(shí)A、B、C物質(zhì)的量濃度依次為0.5mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L,根據(jù)化學(xué)平常數(shù)表達(dá)式的概念,該反應(yīng)的平衡常數(shù)

          故答案為:4L/moL(可不帶單位);

          6)若一開始就將K、F固定,則甲、乙為恒溫恒容容器,甲中起始充入2molA1molB,與乙中起始充入2molC達(dá)到平衡時(shí)為完全全等的等效平衡,恒溫恒容時(shí)乙中的氦氣對(duì)平衡無影響;甲容器中A的轉(zhuǎn)化率為b,則A轉(zhuǎn)化了2b,平衡時(shí)C2b;乙容器中平衡時(shí)含有2bC物質(zhì),乙中C的轉(zhuǎn)化率= = 1b;

          故答案為:1b。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】填空:

          13.1g13C18O組成的一氧化碳分子,其中含中子_______mol,電子_______個(gè)。

          2)現(xiàn)有①4.5gHD ②標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8L氬氣 4℃時(shí)9mL ④質(zhì)子數(shù)為5NA的甲烷。其中所含原子數(shù)最多的是____________(填編號(hào))

          3)下列物質(zhì): CO2 ②熔融的NaCl H2SO4 ④液態(tài)氯化氫 BaSO4 ⑥氯水 ⑦葡萄糖 Cu (填編號(hào))

          屬于電解質(zhì)的是_________________________

          屬于非電解質(zhì)的是________________________;

          能導(dǎo)電的是_________________________________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】化學(xué)反應(yīng)按照不同的分類方法,可以分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng),也可分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)和非離子反應(yīng)。有下列反應(yīng):

          CO2+C2CO Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2

          2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O 2CO+O22CO2

          3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 CuO+H2Cu+H2O

          2H2O2H2↑+O2CO2+H2O=H2CO3

          (1)其中屬于化合反應(yīng)的有_____________(填序號(hào),下同),屬于置換反應(yīng)的有_____________

          (2)在化學(xué)反應(yīng)前后元素的化合價(jià)沒有變化的是_______________________。

          (3)上述反應(yīng)中,既是分解反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是_____________________。

          (4)上述反應(yīng)中,既是溶液中的離子反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是__________

          (5)根據(jù)你的理解,氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是___________

          A.分子中的原子重新組合 B.氧元素的得失

          C.電子的得失或共用電子對(duì)的偏移 D.化合價(jià)的改變

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】(1)S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是_______。

          (2)H2Se的酸性比H2S________ (填“強(qiáng)”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為________,SO32-離子的立體構(gòu)型為________。

          (3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角________120°(填“>”“<”或“=”)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是

          A. 光照新制的氯水時(shí),溶液的pH逐漸減小

          B. 加催化劑,使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3

          C. 含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入CuO使Fe3+產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀

          D. 增大壓強(qiáng),有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/span>

          A. 用圖甲所示裝置,蒸干AlCl3飽和溶液制備AlCl3晶體

          B. 按裝置乙所示的氣流方向可用于收集H2、NO

          C. 用圖丙所示裝置,分離CCl4萃取碘水后的有機(jī)層和水層

          D. 用圖丁所示裝置,可以證明氧化性:Cl2>Br2>I2

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】(1)元素的種類由_________決定。

          (2)19 g 某二價(jià)金屬的氯化物 ACl2 中含有 0.4mol Cl,則 A 的摩爾質(zhì)量為______。

          (3) ____molSO2中含有的O原子數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LNH3的氫原子數(shù)相同。

          (4) NaHSO4在熔化狀態(tài)下的電離方程式:________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】鋰/磷酸氧銅電池是一種以磷酸氧銅作為正極材料的鋰離子電池,其正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2,制備流程如下:

          主要反應(yīng)原理:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O

          (1) 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“過濾”操作使用的玻璃儀器主要有____________________。

          (2) 流程中“洗滌Ⅰ”后,檢驗(yàn)沉淀已洗滌干凈的方法是__________________

          (3) 準(zhǔn)確稱取上述流程所得的樣品38.56 g [假定樣品中只含Cu4O(PO4)2和CuO兩種物質(zhì)],使其完全溶于一定量的硝酸中,再加入氫氧化鈉溶液,使銅完全沉淀,將沉淀灼燒使其轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏趸~,最終稱得殘留固體質(zhì)量為27.20 g。計(jì)算所得樣品中磷酸氧銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。(寫出計(jì)算過程)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,且四種元素的原子最外層電子數(shù)之和為24。下列說法錯(cuò)誤的是

          A. 單核陰離子的還原性Y強(qiáng)于X

          B. W的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物

          C. X、Y、Z最簡(jiǎn)單氫化物中穩(wěn)定性最弱的是Y

          D. 在元素周期表中118號(hào)元素與Z位于同一主族

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          同步練習(xí)冊(cè)答案