CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
I.CO2可以被NaOH溶液捕获,若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=___ 。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
II.CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据:
则该反应的ΔH=___________ 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___________ (填“A”或“B”)。
(2)按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是____________ 。
(3)在T1温度时,将CH4和CO2各1.0 mol充入2 L密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CH4转化率为40%,则
①容器内的压强与起始压强之比为___________ ;
②此温度下,若该容器中含有CH4、CO2、H2、CO各1.0 mol,则此时反应所处的状态为___________ (填“向正反应方向进行中”“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)
③欲使甲烷的平衡转化率提高,应采取的措施是___________ (填标号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强
I.CO2可以被NaOH溶液捕获,若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=
II.CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
(1)已知上述反应中相关的化学键键能数据:
化学键 | C-H | C=O | H-H | |
键能/kJ/mol | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=
(2)按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图1所示。此反应优选温度为900℃的原因是
(3)在T1温度时,将CH4和CO2各1.0 mol充入2 L密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CH4转化率为40%,则
①容器内的压强与起始压强之比为
②此温度下,若该容器中含有CH4、CO2、H2、CO各1.0 mol,则此时反应所处的状态为
③欲使甲烷的平衡转化率提高,应采取的措施是
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强
更新时间:2020-04-29 22:30:42
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【推荐1】2020年9月,习近平主席在第75届联合国大会提出我国要实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H
(1)一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ·mol-1、-110.4kJ·mol-1.则上述反应的∆H=___________ kJ·mol-1。
(2)此反应的活化能Ea(正)___________ Ea(逆)(填“>”、“=”或“<”),利于反应自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(3)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为14kPa、16kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强是起始时的1.4倍,则该反应的平衡常数Kp=___________ (kPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
II.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-165kJ·mol-1,催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。(4)高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是___________ 。
(5)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是___________ ,使用的合适温度为___________ 。
III.以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。(6)阴极上的电极反应式为___________ ;每生成0.5mol乙烯,理论上需消耗铅蓄电池中___________ mol硫酸。
I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H
(1)一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ·mol-1、-110.4kJ·mol-1.则上述反应的∆H=
(2)此反应的活化能Ea(正)
(3)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入CO2和CH4发生上述反应,初始时CO2和CH4的分压分别为14kPa、16kPa,一段时间达到平衡后,测得体系压强是起始时的1.4倍,则该反应的平衡常数Kp=
II.CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-165kJ·mol-1,催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示。(4)高于320℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是
(5)对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是
III.以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯,其原理如下图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。(6)阴极上的电极反应式为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】资源化利用碳及其化合物具有重要意义。
(1)CO是高炉炼铁的重要还原剂,炼铁时发生的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ. 试计算,_______ ;
反应Ⅱ中,正反应的活化能_______ (填“>”、“<”或“=”)逆反应的活化能。
(2)在一定温度下,向某体积可变的恒压(P总)密闭容器中加入1molCO2与足量的碳发生反应,平衡时体系中气体体积分数与温度关系如图所示。
①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为_______ ;
②T℃时,在1L恒容密闭容器中加入3molCO2与足量的碳,10min后测得V(CO)为11.2L(标况下),则反应速率_______ ;上述反应达到平衡状态时,下列说法正确的是_______ :
a.单位时间内生成的CO2的物质的量是CO的两倍
b.容器中气体的压强不随时间而变化
c.升高温度,再次达到平衡时,C的质量减少
d.保持其它条件不变,充入惰性气体,反应速率减小,平衡移动
(3)镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。请回答下列问题:
基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_______ 。金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。若阿伏加德罗常数的值为,晶胞边长为apm,则该晶胞的密度为_______ 。()
(1)CO是高炉炼铁的重要还原剂,炼铁时发生的主要反应有:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ. 试计算,
反应Ⅱ中,正反应的活化能
(2)在一定温度下,向某体积可变的恒压(P总)密闭容器中加入1molCO2与足量的碳发生反应,平衡时体系中气体体积分数与温度关系如图所示。
①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为
②T℃时,在1L恒容密闭容器中加入3molCO2与足量的碳,10min后测得V(CO)为11.2L(标况下),则反应速率
a.单位时间内生成的CO2的物质的量是CO的两倍
b.容器中气体的压强不随时间而变化
c.升高温度,再次达到平衡时,C的质量减少
d.保持其它条件不变,充入惰性气体,反应速率减小,平衡移动
(3)镍及其化合物在工业生产和科研领域有重要的用途。请回答下列问题:
基态Ni原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为
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解答题-原理综合题
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【推荐3】乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为____________ 。
(2)已知: △H1=-890.3 kJ∙mol-1
△H2=-1299.6 kJ∙mol-1
△H3=-571.6 kJ∙mol-1
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H=_______ kJ∙mol-1。
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)= c(CH4)。该反应的△H____________ 0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为__________ %(保留3位有效数字)。上述平衡状态在某一时刻,若改变温度至T2℃,c(CH4)以0.01mol∙L-1∙s-1平均速率增多,经后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1_________ (填“>”或“<”)T2,t=_________ s。
②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A℃时的平衡常数K=__________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,)。
③由图可知,甲烷裂解制乙炔时有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有________________ 。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。CaC2与水反应的化学方程式为
(2)已知: △H1=-890.3 kJ∙mol-1
△H2=-1299.6 kJ∙mol-1
△H3=-571.6 kJ∙mol-1
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的△H=
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)= c(CH4)。该反应的△H
②列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A℃时的平衡常数K=
③由图可知,甲烷裂解制乙炔时有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有
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【推荐1】近年全国各地雾霾严重,为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物等污染物是一项重要而艰巨的工作。
Ⅰ.氮氧化物的研究
(1)一定条件下,将2 mol NO与2 molO2置于恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_________填字母编号。
(2)已知反应2NO(g)N2(g)+O2(g) △H<0,在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图1所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是_________ (填字母序号)。
A.压强 B.温度 C.催化剂
根据图2中的能量变化数据,计算反应2NO(g)N2(g)+O2(g) 的△H=_________ 。
Ⅱ.碳氧化物研究
(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,现在体积为1 L的恒容密闭容器图甲中通入1 mol CO和2 mol H2,测定不同时间、不同温度(T)下容器中CO的物质的量,如表:
请回答:
①T1_________ T2(填“>”或“<”或“”),理由是_________ 。已知T2℃时,第20 min时容器内压强不再改变,此时H2的转化率为_________ ,该温度下的化学平衡常数为_________ 。
②若将1 mol CO和2 mol H2通入原体积为1 L的恒压密闭容器(图3乙)中,在T2℃下达到平衡,此时反应的平衡常数为_________ ;若再向容器中通入1 mol CH3OH(g),重新达到平衡后,CH3OH(g)在体系中的百分含量_________ (填“变大”或“变小”或“不变”)。
(4)一定条件下也可用NaOH溶液与CO反应生成甲酸钠,进一步反应生成甲酸来消除CO污染。常温下将a mol的CO通入2 L b mol/LNaOH 溶液中,恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液假设溶液体积不变,测得溶液中c(Na+)=c(HCOO-),则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数Ka=_________ 用含a和b的代数式表示。
Ⅰ.氮氧化物的研究
(1)一定条件下,将2 mol NO与2 molO2置于恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_________填字母编号。
A.混合气体的密度保持不变 | B.NO的转化率保持不变 |
C.NO和O2的物质的量之比保持不变 | D.O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等 |
A.压强 B.温度 C.催化剂
根据图2中的能量变化数据,计算反应2NO(g)N2(g)+O2(g) 的△H=
Ⅱ.碳氧化物研究
(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,现在体积为1 L的恒容密闭容器图甲中通入1 mol CO和2 mol H2,测定不同时间、不同温度(T)下容器中CO的物质的量,如表:
0 min | 10 min | 20 min | 30 min | 40 min | |
T1℃ | 1 mol | 0.8 mol | 0.62 mol | 0.4 mol | 0.4 mol |
T2℃ | 1 mol | 0.7 mol | 0.5 mol | a | a |
请回答:
①T1
②若将1 mol CO和2 mol H2通入原体积为1 L的恒压密闭容器(图3乙)中,在T2℃下达到平衡,此时反应的平衡常数为
(4)一定条件下也可用NaOH溶液与CO反应生成甲酸钠,进一步反应生成甲酸来消除CO污染。常温下将a mol的CO通入2 L b mol/LNaOH 溶液中,恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液假设溶液体积不变,测得溶液中c(Na+)=c(HCOO-),则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数Ka=
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【推荐2】丙烯是重要的工业品,可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯:主反应:
副反应:
(1)已知部分化学键的键能如下表:
______ 。
(2)不同温度下,丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道,测得丙烷转化率、丙烯选择性和温度的关系如图1所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是_____ 。
A.主、副反应的相等
B.温度升高,丙烯的产率增大
C.单位时间内生成键,同时消耗键,反应未达到平衡
D.低温有利于键断键,高温有利于键断键
E.高于,温度升高,主、副反应平衡逆移,导致丙烷转化率下降
(3)某时,在密闭反应器中加入丙烷进行催化脱氢实验,测得和的产率随时间的变化关系,如图2所示。
①前,相同时间内,的产率高于的原因是___________ 。
②时,主反应的平衡常数___________ 。(保留2位有效数字)
③在下图3中绘制主、副的“能量~反应过程”示意图 _____ 。
(4)丙烷制丙烯还可以用氧化脱氢,即在气氛下,进行氧化脱氢制丙烯。该工艺可以有显著的优点:一是有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂的活性;二是___________ 。
副反应:
(1)已知部分化学键的键能如下表:
共价键 | ||||
键能 | 348 | 615 | 413 | 436 |
(2)不同温度下,丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道,测得丙烷转化率、丙烯选择性和温度的关系如图1所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是
A.主、副反应的相等
B.温度升高,丙烯的产率增大
C.单位时间内生成键,同时消耗键,反应未达到平衡
D.低温有利于键断键,高温有利于键断键
E.高于,温度升高,主、副反应平衡逆移,导致丙烷转化率下降
(3)某时,在密闭反应器中加入丙烷进行催化脱氢实验,测得和的产率随时间的变化关系,如图2所示。
①前,相同时间内,的产率高于的原因是
②时,主反应的平衡常数
③在下图3中绘制主、副的“能量~反应过程”
(4)丙烷制丙烯还可以用氧化脱氢,即在气氛下,进行氧化脱氢制丙烯。该工艺可以有显著的优点:一是有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂的活性;二是
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【推荐3】2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是硫酸工业的核心反应之一。回答下列问题:
(1)上述反应过程与能量的关系如图所示。逆反应的活化能Ea逆=_______ (用Ea正、∆H表示);该反应常用V2O5作催化剂,下列物理量不受催化剂影响的是_______ (填标号)。
A. Ea B. ∆H C. v D. K
(2)下列可判断反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
(3)为提高SO2的平衡转化率,可采取的两条措施是_______ 、_______ 。
(4)某温度时,8.0molSO2和4.0molO2在恒温恒容密闭容器中反应生成SO3气体,测得起始时和平衡时反应体系的总压强分别为300 kPa和220 kPa。计算SO2的平衡转化率α(SO2)=_______ ;该温度下,反应的压强平衡常数Kp =_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。
(1)上述反应过程与能量的关系如图所示。逆反应的活化能Ea逆=
A. Ea B. ∆H C. v D. K
(2)下列可判断反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.c(SO2):c(O2)=2:1 | B.2v(SO3)正=v(O2)逆 |
C.气体总物质的量不再变化 | D.恒容密闭容器中,气体密度不再变化 |
(4)某温度时,8.0molSO2和4.0molO2在恒温恒容密闭容器中反应生成SO3气体,测得起始时和平衡时反应体系的总压强分别为300 kPa和220 kPa。计算SO2的平衡转化率α(SO2)=
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【推荐1】锰酸锂()是锂电池的正极材料。以软锰矿粉(主要成分是,含少量、、、等)为原料制备锰酸锂的流程如下:
常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下表:
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,常在高压下充入,其目的是___________ 。
(2)“滤渣1”的主要成分是___________ (填化学式,下同),“酸浸”时,被氧化的物质是___________ 。
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________ 。
(4)“调”时发生反应:,该反应的平衡常数___________ 。(已知:常温下,的电离常数)
(5)测得“沉镁”后溶液中,则残留的___________ 。“沉锰”后的滤液与碱加热处理后可返回___________ (填步骤名称)步骤循环利用。
(6)“沉锰”生成碱式碳酸锰[]的同时放出,该反应的离子方程式为___________ 。利用碱式碳酸锰制备锰酸锂的化学方程式为___________ 。
常温下,几种难溶物质的溶度积数据如下表:
物质 | ||||
请回答下列问题:
(1)“酸浸”时,常在高压下充入,其目的是
(2)“滤渣1”的主要成分是
(3)“氧化”时发生反应的离子方程式为
(4)“调”时发生反应:,该反应的平衡常数
(5)测得“沉镁”后溶液中,则残留的
(6)“沉锰”生成碱式碳酸锰[]的同时放出,该反应的离子方程式为
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【推荐2】Ⅰ.室温下,现有c(H+) 相同的醋酸甲和盐酸乙:
(1)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其c(H+) 大小关系为:
甲_____________ 乙 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)。
(2)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别与等浓度的NaOH稀溶液完全反应,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)_____________ V(乙)。
Ⅱ.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下:
(1)25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_____________ 。
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入一定量氨气,下列各量会变小的是______________ (填字母)。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸电离平衡常数
III.(1)HClO4、H2SO4、HCl和HNO3都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数,下列说法不正确的是_________ 。
A.温度会影响这四种酸在冰醋酸中的电离常数
B.在冰醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H++SO42-
D.这四种酸在冰醋酸中都没有完全电离,但仍属于强电解质
(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。
①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大_______________________ 。
②写出亚磷酸的电离方程式(2步)_________________ ;_______________ 。
③请设计一种方案,使之能通过直观的实验现象判断醋酸的酸性强于H2S,该方案所用的试剂是__________ ,反应的化学方程式为 _____________________ 。
(1)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。稀释后的溶液,其c(H+) 大小关系为:
甲
(2)各取25 mL的甲、乙两溶液,分别与等浓度的NaOH稀溶液完全反应,则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)
Ⅱ.已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数如下:
弱酸化学式 | HSCN | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 | 1.3×10-1 | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
(1)25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和20 mL 0.1 mol·L-1 HSCN溶液分别与20 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中通入一定量氨气,下列各量会变小的是
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸电离平衡常数
III.(1)HClO4、H2SO4、HCl和HNO3都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数,下列说法不正确的是
酸 | HClO4 | H2SO4 | HCl | HNO3 |
Ka | 1.6×10-5 | Ka1:6.3×10-9 | 1.6×10-9 | 4.2×10-10 |
A.温度会影响这四种酸在冰醋酸中的电离常数
B.在冰醋酸中HClO4是这四种酸中最强的酸
C.在冰醋酸中H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H++SO42-
D.这四种酸在冰醋酸中都没有完全电离,但仍属于强电解质
(2)亚磷酸是二元中强酸,25 ℃时亚磷酸(H3PO3)的电离常数为K1=1×10-2、K2=2.6×10-7。
①试从电离平衡移动的角度解释K1为什么比K2大
②写出亚磷酸的电离方程式(2步)
③请设计一种方案,使之能通过直观的实验现象判断醋酸的酸性强于H2S,该方案所用的试剂是
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解答题-原理综合题
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】利用太阳能光解水,制备的H2用于还原CO2合成有机物,可实现资源的再利用。回答下列问题:
Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物
(1)图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中,产物之一为,另一产物为_______ 。若将该催化剂置于AgNO3溶液中,产物之一为O2,写出生成另一产物的离子反应式_______ 。
Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)
(2)某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为和,反应平衡时,CH3OH的产率为b,该温度下反应平衡常数的值为_______
(3)恒压下,CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分于筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_______
②P点甲醇产率高于T点的原因为_______
Ⅲ.调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放
(4)的空间构型为_______ 。已知25℃碳酸电离常数为、,当溶液pH=12时,1:_____ :______ 。
Ⅰ.半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中,光照时可在其表面得到产物
(1)图1为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。若将该催化剂置于Na2SO3溶液中,产物之一为,另一产物为
Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)
(2)某温度下,恒容密闭容器中,CO2和H2的起始浓度分别为和,反应平衡时,CH3OH的产率为b,该温度下反应平衡常数的值为
(3)恒压下,CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时,该反应在无分于筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图2所示,其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为
②P点甲醇产率高于T点的原因为
Ⅲ.调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放
(4)的空间构型为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀溶解平衡,请回答:
(1)泡沫灭火剂包括溶液(约),溶液(约)及起泡剂,使用时发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)时,某稀硫酸溶液中,,已知:,该温度下水的离子积常数的数值为_______ 。该温度下(),将的稀溶液与的溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的_______ 。
(3)含等物质的量的和的溶液物料守恒式为_______ 。
(4)已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
相同的①溶液、②溶液、③溶液、④溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为_______ 。
(5)某溶液只含、、三种金属离子,且三种离子沉淀时的如下表所示:
为制备,除去、离子应该先加入_______ ,然后再加入_______ ,调节范围为_______ 。
(1)泡沫灭火剂包括溶液(约),溶液(约)及起泡剂,使用时发生反应的离子方程式为
(2)时,某稀硫酸溶液中,,已知:,该温度下水的离子积常数的数值为
(3)含等物质的量的和的溶液物料守恒式为
(4)已知时部分弱电解质的电离平衡常数数据如下表:
化学式 | ||||
平衡常数 |
(5)某溶液只含、、三种金属离子,且三种离子沉淀时的如下表所示:
金属离子 | ||||
氢氧化物开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 4.7 | |
氢氧化物完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验Ⅰ:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测:
猜测1:可能是____________________ 。
猜测2:可能是MgCO3。
猜测3:可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
(3)设计定量实验确定实验Ⅰ的产物:称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重13.2 g,试确定白色不溶物的化学式________________________ 。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因__________ 。
实验Ⅰ:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下猜测:
猜测1:可能是
猜测2:可能是MgCO3。
猜测3:可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 | 实验 | 预期现象和结论 |
实验Ⅱ | 将实验Ⅰ中收集的气体点燃 | |
实验Ⅲ | 取实验Ⅰ中的白色不溶物,洗涤,加入足量 | 如果出现 |
实验Ⅳ | 取实验Ⅰ中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 如果产生白色沉淀,则溶液中存在 |
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】相同条件下,下列五种溶液:
①0.1 mol•L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol•L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol•L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol•L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈_______ (填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是_______ (用离子方程式表示)。
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是_______ 。
(3)25℃时,将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显_______ 性(填“酸”、“碱”或“中”)
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:_______ 。
②若溶液M由10mL 2mol•L-1NaHA溶液与10mL 2mol•L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系_______ 。
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol•L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_______ (填字母)。
②室温下0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=_______ mol•L-1。
①0.1 mol•L-1NH4Cl溶液 ②0.1 mol•L-1CH3COONH4溶液 ③0.1 mol•L-1NH4HSO4溶液 ④0.1 mol•L-1氨水 ⑤NH4Al(SO4)2溶液
请根据要求填写下列空白:
(1)溶液①呈
(2)溶液①②③④中c(NH)由大到小的顺序是
(3)25℃时,将amol•L-1的氨水与0.1mol•L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH)=c(Cl-),则溶液显
(4)常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。
①写出酸H2A的电离方程式:
②若溶液M由10mL 2mol•L-1NaHA溶液与10mL 2mol•L-1NaOH溶液混合而得,请写出溶液中各离子浓度大小关系
(5)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中。图是0.1 mol•L-1电解质溶液的pH随温度变化的图象。
①其中符合0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是
②室温下0.1 mol•L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=
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