(2014•河南二模)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关.请回答下列问题:
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/10/01 22:06:48
(2014•河南二模)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关.请回答下列问题:
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒.为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化,SO2被还原为S.
已知:C(s)+
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒.为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化,SO2被还原为S.
已知:C(s)+
1 |
2 |
(1)已知:①C(s)+
1
2O2(g)═CO(g)△H1=-126.4kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1
③S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3=-296.8kJ•mol-1
依据盖斯定律计算②×2-①×2-③得到SO2氧化CO的热化学反应方程式:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-237.4kJ•mol-1;
故答案为:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-237.4kJ•mol-1;
(2)①依据定一议二的方法分析图象变化,温度越高,一氧化碳转化率越小,升温平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,温度越高平衡逆向进行,平衡常数减小,所以 K1>K2>K3,设起始量氢气为x,一氧化碳物质的量为y;
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
y x 0
0.6y 0.4x
则0.6y:0.4x=1:2
x:y=3
故答案为:<; K1>K2>K3;3;
②化学平衡的标志是正逆反应速率相等,当逆反应速率大于正反应速率时,说明反应是逆向进行的,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0;
A.正反应速率先增大后减小,说明反应正向进行,故A正确;
B.逆反应速率先增大后减小,说明反应逆向进行,故B错误;
C.化学平衡常数K值增大,说明平衡正向进行,故C正确;
D.反应物的体积百分含量增大,可能逆向进行,也可能正向进行,不能说明反应正向进行,故D错误;
E.恒容容器中加入生成物,平衡逆向进行,气体质量增大,条件不变,混合气体的密度增大,故E错误;
故答案为:AC;
③一定条件下,将2mol CO和2mol H2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H2体积之比为2:1,设消耗一氧化碳浓度为x,
则 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol/L) 1 1 0
变化量(mol/L) x 2x x
平衡量(mol/L)1-x 1-2x x
(1-x):(1-2x)=2:1
x=
1
3
则平衡常数K=
1
3
(1−
1
3)(1−
2
3)2=4.5 L2•mol-2;
故答案为:4.5 L2•mol-2;
(3)①电解过程中,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,所以阳极上乙醛和氢氧根离子放电,所以除了氢氧根离子失电子外,乙醛失电子发生氧化反应,电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+;阴极上得电子,得电子的微粒有氢离子和乙醛,氢离子得电子生成氢气,电极反应式为4H++4e-=2H2↑,
故答案为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+;
②设生成乙醇的质量是x,
废水中乙醛的质量为1m3×0.3Kg/m3=0.3Kg,乙醛的去除率为60%,则反应的乙醛为0.18Kg,
CH3CHO+2e-+2H2O═CH3CH2OH+2OH-
44 46
0.18kg x
x=0.19kg
故答案为:0.19.
1
2O2(g)═CO(g)△H1=-126.4kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ•mol-1
③S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3=-296.8kJ•mol-1
依据盖斯定律计算②×2-①×2-③得到SO2氧化CO的热化学反应方程式:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-237.4kJ•mol-1;
故答案为:SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-237.4kJ•mol-1;
(2)①依据定一议二的方法分析图象变化,温度越高,一氧化碳转化率越小,升温平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正反应为放热反应,△H<0,温度越高平衡逆向进行,平衡常数减小,所以 K1>K2>K3,设起始量氢气为x,一氧化碳物质的量为y;
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
y x 0
0.6y 0.4x
则0.6y:0.4x=1:2
x:y=3
故答案为:<; K1>K2>K3;3;
②化学平衡的标志是正逆反应速率相等,当逆反应速率大于正反应速率时,说明反应是逆向进行的,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H<0;
A.正反应速率先增大后减小,说明反应正向进行,故A正确;
B.逆反应速率先增大后减小,说明反应逆向进行,故B错误;
C.化学平衡常数K值增大,说明平衡正向进行,故C正确;
D.反应物的体积百分含量增大,可能逆向进行,也可能正向进行,不能说明反应正向进行,故D错误;
E.恒容容器中加入生成物,平衡逆向进行,气体质量增大,条件不变,混合气体的密度增大,故E错误;
故答案为:AC;
③一定条件下,将2mol CO和2mol H2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H2体积之比为2:1,设消耗一氧化碳浓度为x,
则 CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol/L) 1 1 0
变化量(mol/L) x 2x x
平衡量(mol/L)1-x 1-2x x
(1-x):(1-2x)=2:1
x=
1
3
则平衡常数K=
1
3
(1−
1
3)(1−
2
3)2=4.5 L2•mol-2;
故答案为:4.5 L2•mol-2;
(3)①电解过程中,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,所以阳极上乙醛和氢氧根离子放电,所以除了氢氧根离子失电子外,乙醛失电子发生氧化反应,电极反应式为CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+;阴极上得电子,得电子的微粒有氢离子和乙醛,氢离子得电子生成氢气,电极反应式为4H++4e-=2H2↑,
故答案为:CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+;
②设生成乙醇的质量是x,
废水中乙醛的质量为1m3×0.3Kg/m3=0.3Kg,乙醛的去除率为60%,则反应的乙醛为0.18Kg,
CH3CHO+2e-+2H2O═CH3CH2OH+2OH-
44 46
0.18kg x
x=0.19kg
故答案为:0.19.
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