CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体,CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H1=-726.5kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H2=-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__ 。
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) △H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题:
①压强p1__ 1.0MPa(填>、=或<)。
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为__ ,该反应的平衡常数Kp=__ (保留小数点后一位数字)(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是___ (写一条即可)。
②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是__ ;300~400℃时,乙酸的生成速率升高的主要原因是__ 。
(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为___ mol/L。(已知:CoCO3的溶度积为:Ksp=1.0×10-13)
(1)研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H1=-726.5kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H2=-285.8kJ•mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H3=-44kJ•mol-1
则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为
(2)为研究CO2与CO之间的转化,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) △H,反应达平衡后,测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题:
①压强p1
②900℃、1.0MPa时,足量碳与amolCO2反应达平衡后,CO2的转化率为
(3)①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸,CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是
②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,乙酸的生成速率降低的主要原因是
(4)将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合,此时溶液中的Co2+的浓度为
更新时间:2020-06-04 16:12:48
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【推荐1】“绿水青山就是金山银山”,运用化学反应原理研究碳、 氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景:工业上一般以CO和H2为原料合成 甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H1=-116kJ•mol-1
(1)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-283kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ•mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为___________ 。
(2)下列措施中有利于增大反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反应速率且利于反应正向进行的是___________ 。
a.随时将CH3OH与反应混合物分离 b.降低反应温度
c.增大体系压强 d.使用高效催化剂
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该可逆反应的ΔH___________ 0(填“>”或“<”),A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________ ;
②压强p1___________ p2(填“>”“<”或“=”),若p2=100kPa,则B点的Kp=___________ kPa-2(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:υ正___________ υ逆 (填“>”“<”或“=”)。
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下:
回答下列问题:
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为___________ ℃。
(5)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内物质的浓度分别为:CO2为2mol•L-1,H2为1.5mol•L-1,CO为1mol•L-1,H2O为3mol•L-1,则此时反应向___________ (填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行。
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H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H3=-242kJ•mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为
(2)下列措施中有利于增大反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的反应速率且利于反应正向进行的是
a.随时将CH3OH与反应混合物分离 b.降低反应温度
c.增大体系压强 d.使用高效催化剂
(3)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该可逆反应的ΔH
②压强p1
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:υ正
II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为
(5)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内物质的浓度分别为:CO2为2mol•L-1,H2为1.5mol•L-1,CO为1mol•L-1,H2O为3mol•L-1,则此时反应向
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【推荐2】党的二十大报告中提出要打造“青山常在、绿水长流、空气常新”的美丽中国。工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放,
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知。则反应的△H__________ kJ·mol-1。
②其他条件不变时,增加m(O3),O3氧化NO的反应速率增大,而O3氧化SO2的反应速率几乎不受影响,其可能原因是__________ 。
(2)利用如图装置可同时吸收SO2和NO
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为__________ 。
②写出电解池中发生的总反应的离子方程式为__________ 。
(3)烟气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收。
室温下,吸收过程中,吸收液pH随n(SO):n(HSO)变化关系如下表:
当吸收液呈中性时,溶液中所有含硫微粒浓度由大到小的顺序为__________ 。
(4)尿素[CO(NH2)2]在催化剂存在的条件下可以将烟气中的NO转化为N2。
已知尿素水溶液高于160°C时会生成NH3和CO2。通过调整尿素喷入量与烟气流速,得到相同时间内不同投料比[n(尿素)/n(NO)]时NO的转化率随温度的变化情况如图所示。
①曲线a和曲线b中,投料比较大的曲线是__________ 。
②T>450°C时,NO的转化率随温度升高而降低的原因是__________ 。
(1)O3氧化。O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。
①已知。则反应的△H
②其他条件不变时,增加m(O3),O3氧化NO的反应速率增大,而O3氧化SO2的反应速率几乎不受影响,其可能原因是
(2)利用如图装置可同时吸收SO2和NO
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为
②写出电解池中发生的总反应的离子方程式为
(3)烟气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收。
室温下,吸收过程中,吸收液pH随n(SO):n(HSO)变化关系如下表:
n():n() | 99:1 | 1:1 | 1:99 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
(4)尿素[CO(NH2)2]在催化剂存在的条件下可以将烟气中的NO转化为N2。
已知尿素水溶液高于160°C时会生成NH3和CO2。通过调整尿素喷入量与烟气流速,得到相同时间内不同投料比[n(尿素)/n(NO)]时NO的转化率随温度的变化情况如图所示。
①曲线a和曲线b中,投料比较大的曲线是
②T>450°C时,NO的转化率随温度升高而降低的原因是
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【推荐3】为研究哈伯法合成氨反应,T℃时,在容积为2L恒容容器中通入4mol N2和12mol H2,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.0kJ•mol-1,相关键能数据如下:
若25min时反应达到平衡,各物质浓度随时间变化曲线如下图中甲、乙、丙。回答下列问题:
(1)0-25min内,反应的平均速率v(H2)为___________ ;表中X=___________ 。
(2)T℃时,该反应的平衡常数K=___________ (用最简分数表达)。
(3)T℃时,若起始充入8mol N2和24mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)在下图中相应的点为___________ (填字母)。
(4)以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
若已知CO和H2的燃烧热分别为283kJ·mol-l和285.8kJ·mol-l;H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44kJ·mol-l则ΔH2=___________ 。
(5)氨气是生产硝酸的重要原料,其过程如下:
写出步骤I的化学方程式:___________ 。
(6)下图是科学家提出的利用电解法常温常压下由氮气、氢气合成氨的示意图:
由图可知,钯电极B是电解池的___________ (填“阴极”或“阳极”);钯电极A上的电极反应式为___________ 。
N≡N | H-H | N-H | |
键能数据(kJ/mol) | 946 | 436 | X |
(1)0-25min内,反应的平均速率v(H2)为
(2)T℃时,该反应的平衡常数K=
(3)T℃时,若起始充入8mol N2和24mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)在下图中相应的点为
(4)以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
若已知CO和H2的燃烧热分别为283kJ·mol-l和285.8kJ·mol-l;H2O(g)=H2O(1) ΔH=-44kJ·mol-l则ΔH2=
(5)氨气是生产硝酸的重要原料,其过程如下:
写出步骤I的化学方程式:
(6)下图是科学家提出的利用电解法常温常压下由氮气、氢气合成氨的示意图:
由图可知,钯电极B是电解池的
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【推荐1】氮及其化合物在科研及生产中均有重要的应用。根据已学知识回答下列问题:
(1)氮气与氧气在一定压强和条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应,
反应i:
反应ii:
①该条件下氮气被氧气氧化为的热化学方程式为___________ 。
②反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图甲。下列说法正确的是__ (填序号)。
A.氨催化氧化生成时,温度应控制在
B.提高物料比的值,主要目的是提高反应速率
C.对反应加压可提高反应物平衡转化率
D.高于时的产率降低的原因可能与高温下催化剂的活性降低有关
(2)有毒气体在上催化下发生反应: ,其反应分两步进行(如图乙所示),写出其中反应①的化学方程式:___________ 。总反应速率的快慢主要由其中一步反应决定,该反应是___________ (填“①”或“②”)。
(3)某科研小组向一密闭容器中通入,控制适当条件使其发生如下反应:,测出的某种平衡物理量X(体积百分数或转化率)随着温度、压强变化而变化的情况如图丙所示。
①X___________ (填“能”或“不能”)表示平衡体系中的体积頁分数;的相对大小关系为___________ (填“>”=”或“<”)。
②若,计算时的平衡常数(为用分压表示的平衡常数),写出计算过程______ 。
(1)氮气与氧气在一定压强和条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应,
反应i:
反应ii:
①该条件下氮气被氧气氧化为的热化学方程式为
②反应i与反应ii有关物质产率与温度的关系如图甲。下列说法正确的是
A.氨催化氧化生成时,温度应控制在
B.提高物料比的值,主要目的是提高反应速率
C.对反应加压可提高反应物平衡转化率
D.高于时的产率降低的原因可能与高温下催化剂的活性降低有关
(2)有毒气体在上催化下发生反应: ,其反应分两步进行(如图乙所示),写出其中反应①的化学方程式:
(3)某科研小组向一密闭容器中通入,控制适当条件使其发生如下反应:,测出的某种平衡物理量X(体积百分数或转化率)随着温度、压强变化而变化的情况如图丙所示。
①X
②若,计算时的平衡常数(为用分压表示的平衡常数),写出计算过程
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【推荐2】硫及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题:
(1)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应如下:
则_______ (用含a、b的式子表示)。
(2)溶液脱除空气中并再生的原理如图甲所示。
将一定体积含有的空气匀速通入溶液中,反应相同时间,初始浓度及其与脱除率的关系如图乙所示。当时,脱除率下降的原因是_______ 。
(3)已知:,下列关于该反应的说法正确的是_______ (填标号)。
A.相同时间内,消耗的同时生成,则反应达到平衡
B.使用催化剂,可以提高的平衡转化率
C.当温度、压强一定时,气体的平均摩尔质量不变时,则反应达到平衡
D.增大氧气的浓度,活化分子的百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快
E.其他条件相同,恒压比恒容条件具有更高的平均反应速率和更大的平衡常数
(4)和少量水蒸气置于容积可变的真空密闭容器中,受热逐渐失去的三个化学方程式、水蒸气的平衡压强和温度的关系如表所示:
①图丙表示水蒸气平衡压强与温度的关系曲线,其中表示平衡时反应Ⅲ的曲线是_______ (填“a”“b”或“c”)。
②设为相对压力平衡常数,其表达式为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为)除以。在时,反应Ⅱ的_______ 。
(1)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应如下:
则
(2)溶液脱除空气中并再生的原理如图甲所示。
将一定体积含有的空气匀速通入溶液中,反应相同时间,初始浓度及其与脱除率的关系如图乙所示。当时,脱除率下降的原因是
(3)已知:,下列关于该反应的说法正确的是
A.相同时间内,消耗的同时生成,则反应达到平衡
B.使用催化剂,可以提高的平衡转化率
C.当温度、压强一定时,气体的平均摩尔质量不变时,则反应达到平衡
D.增大氧气的浓度,活化分子的百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快
E.其他条件相同,恒压比恒容条件具有更高的平均反应速率和更大的平衡常数
(4)和少量水蒸气置于容积可变的真空密闭容器中,受热逐渐失去的三个化学方程式、水蒸气的平衡压强和温度的关系如表所示:
化学方程式 | 水蒸气的平衡压强 | |
Ⅰ: | 1.04 | 6.05 |
Ⅱ: | 0.75 | 4.00 |
Ⅲ: | 0.11 | 0.60 |
①图丙表示水蒸气平衡压强与温度的关系曲线,其中表示平衡时反应Ⅲ的曲线是
②设为相对压力平衡常数,其表达式为:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为)除以。在时,反应Ⅱ的
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【推荐3】大气环境中的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为:。回答下列问题:
(1)该反应在常温下可以自发进行,则反应的________ 0(填“”“”或“”),有利于提高NO平衡转化率的条件是________ (任写一条)。
(2)以上反应可分为如下四步反应历程,写出其中第三步的反应:
第一步:
第二步:
第三步:________
第四步:
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、、,通入使其浓度达到。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示:
①据图分析,490℃以下,三种情况下反应的活化能最小的是________ (用a、b、c表示);、去除NO效果比C更好,其依据是________ (写一条)。
②上述实验中,490℃时,若测得对NO的去除率为60%,则可能采取的措施是________ 。
A.及时分离出 B.压缩体积
C.恒容下,向体系中通入氮气 D.寻找更好的催化剂
③490℃时的反应速率________ ,该温度下此反应的平衡常数为121,则反应达平衡时NO的去除率为________ (保留二位有效数字)。
(1)该反应在常温下可以自发进行,则反应的
(2)以上反应可分为如下四步反应历程,写出其中第三步的反应:
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
(3)对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、、,通入使其浓度达到。不同温度下,测得第2小时NO去除率如图所示:
①据图分析,490℃以下,三种情况下反应的活化能最小的是
②上述实验中,490℃时,若测得对NO的去除率为60%,则可能采取的措施是
A.及时分离出 B.压缩体积
C.恒容下,向体系中通入氮气 D.寻找更好的催化剂
③490℃时的反应速率
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【推荐1】甲醇和二甲醚是可再生能源,具有广泛的发展前景。相关的主要反应有:
制备合成气:I.
制备甲醇和二甲醚:Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)有利于制备合成气(反应I)的条件是___________ 。
A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(2)一定条件下,相关物质的相对能量与反应过程如下图:
①___________ 。
②在某温度下,在体积为1L的恒容容器中,投料为1molCO和2molH2,仅发生反应Ⅱ和Ⅲ,在时达到平衡状态,请画出之间的变化趋势___________ 。
(3)甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为,的质量分数为,则甲醇的转化率___________ 。(用含和的式子表示)
(4)制备合成气(反应I)时,还存在反应,该过程可用于热化学能的储存。已知:储能效率(是通过化学反应吸收的热量,是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响,部分数据如下表:
①下列说法不正确 的是___________ 。
A.反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应,将热量储存在高热值物质CO、H2中
B.其他条件不变,反应物气体流速越小,CH4转化率越大,有利于热化学能储存
C.其他条件不变,越小,CH4转化率越大
D.反应物气体流速越大,CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中,经过相同的时间,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,说明其可能的原因___________ 。(该条件下设备的加热功率视为不变)
制备合成气:I.
制备甲醇和二甲醚:Ⅱ.
Ⅲ.
请回答:
(1)有利于制备合成气(反应I)的条件是
A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压
(2)一定条件下,相关物质的相对能量与反应过程如下图:
①
②在某温度下,在体积为1L的恒容容器中,投料为1molCO和2molH2,仅发生反应Ⅱ和Ⅲ,在时达到平衡状态,请画出之间的变化趋势
(3)甲醇生成二甲醚的转化率可以根据冷凝液中的与的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中的质量分数为,的质量分数为,则甲醇的转化率
(4)制备合成气(反应I)时,还存在反应,该过程可用于热化学能的储存。已知:储能效率(是通过化学反应吸收的热量,是设备的加热功率)。反应物气体流速、对转化率、储能效率()的影响,部分数据如下表:
序号 | 加热温度/℃ | 反应物气体流速/ | |||
1 | 800 | 4 | 1:1 | 79.6 | 52.2 |
2 | 800 | 6 | 1:1 | 64.2 | 61.9 |
3 | 800 | 6 | 1:2 | 81.1 | 41.6 |
A.反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应,将热量储存在高热值物质CO、H2中
B.其他条件不变,反应物气体流速越小,CH4转化率越大,有利于热化学能储存
C.其他条件不变,越小,CH4转化率越大
D.反应物气体流速越大,CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中,经过相同的时间,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,说明其可能的原因
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解题方法
【推荐2】600℃时,将0.2molNO(g)和0.2molO2(g)置于2L密闭容器内发生反应生成NO2(g)的体系中,n(NO)随时间的变化如表所示:
(1)上述反应__ (填“是”或“不是”)可逆反应,在第2s时,NO的转化率为__ 。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是___ ,用O2表示从0~1s内该反应的平均反应速率v=__ 。
(3)平衡时体系压强与反应起始时体系压强的比为__ 。
(4)若该反应低温自发,欲增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号)__ 。
A.降低温度 B.向混合气体中通入Cl2 C.使用高效催化剂 D.升高温度
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.20 | 0.12 | 0.08 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
(2)如图中表示NO2变化曲线的是
(3)平衡时体系压强与反应起始时体系压强的比为
(4)若该反应低温自发,欲增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号)
A.降低温度 B.向混合气体中通入Cl2 C.使用高效催化剂 D.升高温度
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【推荐3】随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空:
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),已知H2的体积分数随温度的升高而增加.若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为________ .
(3)碳酸:H2CO3, K1=4.3×10﹣7, K2=5.6×10﹣11草酸:H2C2O4, K1=5.9×10﹣2, K2=6.4×10﹣5 ,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH____ 0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH,(选填“大于”“小于”或“等于”),等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是___ .
(4)在如图的转化关系中(X代表卤素)。ΔH2_____ 0(填“>”、“=”或“<”);△H1、△H2和△H3三者存在的关系为_______ 。
(5)现有浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④醋酸钠。请回答下列问题:
①醋酸钠中各离子浓度由大到小的顺序是_______ 。
②醋酸和醋酸钠等体积混合所得溶液中:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=______ mol·L-1。
(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),已知H2的体积分数随温度的升高而增加.若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
v正 | v逆 | 平衡常数K | 转化率α |
(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
[CO2]/mol•L﹣1 | [H2]/mol•L﹣1 | [CH4]/mol•L﹣1 | [H2O]/mol•L﹣1 | |
平衡Ⅰ | a | b | c | d |
平衡Ⅱ | m | n | x | y |
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为
(3)碳酸:H2CO3, K1=4.3×10﹣7, K2=5.6×10﹣11草酸:H2C2O4, K1=5.9×10﹣2, K2=6.4×10﹣5 ,0.1mol/LNa2CO3溶液的pH
(4)在如图的转化关系中(X代表卤素)。ΔH2
(5)现有浓度均为0.1mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④醋酸钠。请回答下列问题:
①醋酸钠中各离子浓度由大到小的顺序是
②醋酸和醋酸钠等体积混合所得溶液中:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=
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(0.65)
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【推荐1】磷酸锌常用作氯化橡胶合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣灰(主要含ZnO,还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示:
已知:①[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高而降低;
②“溶液1”中几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如表所示:
(1)烧渣灰加入稀硫酸时,请写出ZnO与稀硫酸反应的离子方程式___________
(2)加入H2O2的作用___________
(3)经过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3,则用NaOH溶液调节pH的范围是___________ 。
(4)加入Na2HPO4溶液发生反应的离子方程式为___________ 。
(5)洗涤磷酸锌沉淀时应选用___________ (填“冷水”或“热水”),确认磷酸锌洗涤干净的操作是___________ 。
(6)通入H2S是为了除铜离子,25°C时,当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1,c(H2S)=0.1 mol·L-1,此时溶液中c(Cu2+)=6.3×10-15mol·L-1,则CuS的溶度积Ksp=___________ (已知:25°C时,H2S的电离平衡常数Ka1=1×10-7 mol∙L-1,Ka2=1×10-15 mol∙L-1)。
已知:①[Zn3(PO4)2]在水中几乎不溶,其在水中的溶解度随温度的升高而降低;
②“溶液1”中几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如表所示:
金属离子 | Al3+ | Fe3+ | Cu2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 3.0 | 2.2 | 5.4 | 6.5 |
完全沉淀的pH | 5.0 | 3.6 | 6.7 | 8.5 |
(1)烧渣灰加入稀硫酸时,请写出ZnO与稀硫酸反应的离子方程式
(2)加入H2O2的作用
(3)经过滤2得到滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Al(OH)3,则用NaOH溶液调节pH的范围是
(4)加入Na2HPO4溶液发生反应的离子方程式为
(5)洗涤磷酸锌沉淀时应选用
(6)通入H2S是为了除铜离子,25°C时,当通入H2S达到饱和时测得溶液的pH=1,c(H2S)=0.1 mol·L-1,此时溶液中c(Cu2+)=6.3×10-15mol·L-1,则CuS的溶度积Ksp=
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【推荐2】已知草酸镍晶体()难溶于水,其在高温下煅烧可制得三氧化二镍。以含镍合金废料(主要成分为镍,含有一定量的铁、铜和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图:已知:①“酸浸”液含有的离子主要有、、、、、。
②草酸的、。
③氨水的。
回答下列问题:
(1)实验室进行“酸浸”操作时,需要在通风橱中进行,其原因是___________ 。
(2)的VSEPR模型为___________ 。
(3)“过滤”后,需要往滤液中加入溶液制备草酸镍,溶液呈___________ (填“酸”“碱”或“中”)性,溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________ 。
(4)已知常温下,当溶液pH=2时,沉淀完全[时认为沉淀完全],则此时溶液中草酸的浓度___________ 。
(5)镍钛记忆合金可用于制造飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示,其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式,该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为___________ ;若该合金的密度为,代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞中两个钛原子间的最近距离是___________ (用含和的计算式表示,不必化简)pm。
②草酸的、。
③氨水的。
回答下列问题:
(1)实验室进行“酸浸”操作时,需要在通风橱中进行,其原因是
(2)的VSEPR模型为
(3)“过滤”后,需要往滤液中加入溶液制备草酸镍,溶液呈
(4)已知常温下,当溶液pH=2时,沉淀完全[时认为沉淀完全],则此时溶液中草酸的浓度
(5)镍钛记忆合金可用于制造飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示,其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式,该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为
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适中
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【推荐3】2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰,表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法治金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除LiFePO4外,还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂)中的资源,部分流程如图:已知:Ksp ( Li2CO3)=1.6×10-3。部分物质的溶解度(S)如下表所示:
(1)从“正极”可以回收的金属有___ 。
(2)写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式___ 。
(3)磷酸亚铁锂电池在工作时,正极发生LiFePO4和FePO4的转化,该电池充电时正极的电极反应式为___ 。
(4)酸浸时产生标准状况下3.36LNO时,溶解 LiFePO4___ mol(其他杂质不与HNO3反应),若用H2O2代替HNO3,发生反应的离子方程式为___ 。
(5)流程中用“热水洗涤”的原因是___ 。
(6)若滤液②中c(Li+)=4mol/L,加入等体积的Na2CO3后,Li+的沉降率到90%,计算滤液③中c(CO32-)=___ mol/L。
(7)“沉淀”时___ (填“能”或“不能”)用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液,原因是___ 。
T℃ | S(Li2CO3)/g | S(Li2SO4)/g | S(Li3PO4)/g |
20 | 1.33 | 34.2 | 0.039 |
80 | 0.85 | 30.5 | —— |
100 | 0.72 | —— |
(1)从“正极”可以回收的金属有
(2)写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式
(3)磷酸亚铁锂电池在工作时,正极发生LiFePO4和FePO4的转化,该电池充电时正极的电极反应式为
(4)酸浸时产生标准状况下3.36LNO时,溶解 LiFePO4
(5)流程中用“热水洗涤”的原因是
(6)若滤液②中c(Li+)=4mol/L,加入等体积的Na2CO3后,Li+的沉降率到90%,计算滤液③中c(CO32-)=
(7)“沉淀”时
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