物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度/(mol•L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
分析 (1)依據(jù)燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,題干所給量計算32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱,結(jié)合熱化學方程式書寫方法,標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變;
(2)①依據(jù)圖象分析溫度越高平衡逆向進行,反應是放熱反應分析;
②根據(jù)反應前后氣體的系數(shù)和的變化確定熵變符號,根據(jù)自發(fā)性進行的盤踞:△H-T△S進行判斷;
③從反應開始到平衡,在tB時間段內(nèi)甲醇增加物質(zhì)的量為nB,依據(jù)化學方程式計算消耗氫氣物質(zhì)的量為2nB,結(jié)合速率概念計算得到;
④依據(jù)平衡可知2H2+CO=CH3OH,體積壓縮壓強增大,分析判斷選項;
(3)①K=生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比,結(jié)合平衡濃度計算,依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應進行的方向;
②根據(jù)平衡常數(shù)計算平衡濃度,結(jié)合反應速率之比等于化學計量數(shù)之比計算v(CH3OH).
解答 解:(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ.32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為725.76KJ;則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為:CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ•mol-1,
故答案為:CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ•mol-1;
(2)①圖象分析溫度越高,甲醇物質(zhì)的量減小,說明平衡逆向進行,逆向是吸熱反應,正向是放熱反應,升高溫度平衡逆向進行,K值減小,
故答案為:放熱;減��;
②反應后氣體的系數(shù)和是減小的,所以熵變小于零,即△S<0,根據(jù)自發(fā)性進行的判據(jù):△H-T△S,該放熱反應△H<0,△S<0,所以在較低溫度下自發(fā)進行,
故答案為:<;較低;
③反應開始到平衡,在tB時間段內(nèi)甲醇增加物質(zhì)的量為nB,依據(jù)化學方程式計算消耗氫氣物質(zhì)的量為2nB,氫氣的反應速率=2nB3LtB=2nB3tBmol/(L.min);
故答案為:2nB3tBmol/(L.min);
④其他條件不變的情況下,將處于E點的體系的體積壓縮到原來的12,壓強增大,平衡正向進行;
A.平衡正向進行,氫氣物質(zhì)的量減小,但體積減小為用原來的一半,氫氣的濃度增大,故A錯誤;
B.壓縮體積,增大壓強,正反應速率加快,逆反應速率也加快,故B正確;
C.平衡正向進行,甲醇的物質(zhì)的量增大,故C正確;
D.平衡正向進行,重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)減小,故D錯誤;
故答案為:BC;
(3)①該反應的平衡常數(shù)表達式為:K=c(CH3OCH3)•c(H2O)c2(CH3OH),將所給濃度帶入平衡常數(shù)表達式:0.6×0.60.442=1.86<400,故反應向正反應方向進行,正反應速率大于逆反應速率,故答案為:>;
②2CH3OH(g)≒CH3OCH3(g)+H2O(g)
某時刻濃度(mol•L-1):0.44 0.6 0.6
轉(zhuǎn)化濃度(mol•L-1):2x x x
平衡濃度(mol•L-1):0.44-2x 0.6+x 0.6+x
K=(0.6+x)2(0.44−2x)2,解得x=0.2mol/L,
故平衡時c(CH3OH)=0.44mol/L-0.2mol/L×2=0.04mol/L,
起始時在密閉容器中加入CH3OH,
則起始時甲醇的濃度為0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L,平衡時c(CH3OH)=0.04mol/L,
則10min轉(zhuǎn)化甲醇1.64moL/L-0.04moL/L=1.6mol/L,
所以甲醇的反應速率為v(CH3OH)=1.6mol/L10min=0.16 mol/(L•min),
故答案為:0.04 mol•L-1; 0.16 mol/(L•min).
點評 本題考查熱化學方程式的書寫、反應速率的計算、圖象分析判斷反應特征,平衡影響因素的分析理解,掌握基礎是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 0.3 mol•L-1 | B. | 0.4 mol•L-1 | C. | 0.5 mol•L-1 | D. | 0.6 mol•L-1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 0.2Q | B. | 0.1Q | C. | 5Q | D. | 10Q |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 濃硝酸存放在帶橡膠塞的棕色玻璃瓶中 | |
B. | 四氯化碳萃取溴水中的溴時,水從分液漏斗下口流出 | |
C. | 向飽和的NaCl溶液中通入足量的NH3后,再通入CO2,有晶體析出 | |
D. | 某溶液中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀,該溶液中一定含有Ag+ |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 甲可能是鈉 | B. | 乙可能是氫氣 | ||
C. | 丙可能是氧化鋁 | D. | 丙可能是三氧化硫 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | v(NH3)=0.010mol•L-1•s-1 | B. | v(O2)=0.0010mol•L-1•s-1 | ||
C. | v(NO)=0.0010mol•L-1•s-1 | D. | v(H2O)=0.045mol•L-1•s-1 |
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