Ⅰ.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能有效防止粮食被某些昆虫、线虫和真菌危害。在恒容密闭容器中,CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应为CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)
(1)在2 L的密闭容器中,保持温度T不变,开始投入10molH2S和a mol CO,经10 min达到平衡, K=0.2,若达平衡时n(H2S)=5mol,a 为_______
(2)曲线Ⅰ和Ⅱ表示该温度下,CO和H2S投料比不同时,CO转化率随时间变化图像。则曲线Ⅰ和Ⅱ中a值的大小关系为:Ⅰ___ Ⅱ(填“大于”“等于”“小于”),理由是____ 。
Ⅱ.近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-) 关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
(3)pH=13时,溶液中的c( H2S ) + c( HS- )=_____ mol·L-1。
(4)某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=______ 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13 ]
(5)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,25℃联氨第一步电离反应的平衡常数值为_______ (已知:N2H4+H+=N2H的K=8.7×107;KW=1.0×10-14)。
(1)在2 L的密闭容器中,保持温度T不变,开始投入10molH2S和a mol CO,经10 min达到平衡, K=0.2,若达平衡时n(H2S)=5mol,a 为
(2)曲线Ⅰ和Ⅱ表示该温度下,CO和H2S投料比不同时,CO转化率随时间变化图像。则曲线Ⅰ和Ⅱ中a值的大小关系为:Ⅰ
Ⅱ.近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-) 关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
(3)pH=13时,溶液中的c( H2S ) + c( HS- )=
(4)某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=
(5)联氨(N2H4)为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,25℃联氨第一步电离反应的平衡常数值为
更新时间:2020-12-23 20:05:20
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【推荐1】数十年来,化学工作者对氮的氧化物、碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。
(1)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g)(快) ΔH1<0; v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢) ΔH2<0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由_______ (填“第一步”或“第二步”)反应决定。
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=_______ ;
(2)利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。
①已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。同温度下CO2的平衡转化率_______ (填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡转化率。
②在密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)_______ v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp,求x点对应温度下反应的平衡常数Kp=_______ 。
(1)已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
第一步:2NO(g) N2O2(g)(快) ΔH1<0; v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢) ΔH2<0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率主要是由
②一定温度下,反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=
(2)利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气(主要成分为CO、H2),还可减少温室气体的排放。
①已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。同温度下CO2的平衡转化率
②在密闭容器中通入物质的量均为0.1 mol的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),CH4的平衡转化率与温度及压强(单位Pa)的关系如图乙所示。y点:v(正)
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【推荐2】随着工业和交通运输业的发展,氮氧化物对环境的影响日益严重,脱除氮氧化物有多种方法。
(1)直接分解法。已知:生成焓是指在一定条件下,由稳定单质生成物质B的焓变。
请写出直接分解为与的热化学方程式:___________ 。该反应的,从热力学角度分析,该反应在___________ (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)还原法。汽车尾气中的、可在催化剂作用下转化为无毒、无害物质。
①已知:的燃烧热为;。结合①中的信息,请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式:___________ 。
②向恒容、绝热的密闭体系中加入一定量的和,进行反应,图1中能正确表示该反应建立平衡的过程中,不同时间对应温度下的化学平衡常数(K)与反应时间(t)的关系的是___________ (填标号)。
(3)甲烷还原法。向某恒容密闭容器中充入和,发生反应,的平衡转化率随温度的变化关系如图2所示。
①曲线上m、n两点的平衡常数:___________ (填“>”、“<”或“=”,后同)。温度为时,a点:正反应速率___________ 逆反应速率。
②温度为时,若反应进行到5min时达到平衡,此时测得混合气体的总压强为5 MPa,则0~5min内,v(NO)=___________ ,该温度下___________ (保留两位有效数字)。
(1)直接分解法。已知:生成焓是指在一定条件下,由稳定单质生成物质B的焓变。
物质 | |||
0 | 0 | 91.3 |
(2)还原法。汽车尾气中的、可在催化剂作用下转化为无毒、无害物质。
①已知:的燃烧热为;。结合①中的信息,请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式:
②向恒容、绝热的密闭体系中加入一定量的和,进行反应,图1中能正确表示该反应建立平衡的过程中,不同时间对应温度下的化学平衡常数(K)与反应时间(t)的关系的是
(3)甲烷还原法。向某恒容密闭容器中充入和,发生反应,的平衡转化率随温度的变化关系如图2所示。
①曲线上m、n两点的平衡常数:
②温度为时,若反应进行到5min时达到平衡,此时测得混合气体的总压强为5 MPa,则0~5min内,v(NO)=
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【推荐3】中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,如图所示,甲烷在催化作用下脱氢,在不同温度下分别形成 、 、 等自由基,在气相中经自由基:CH2偶联反应生成乙烯(该反应过程可逆)
(1)已知相关物质的燃烧热如表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式__________ 。
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是__________ (填结构简式)
(3)在400℃时,向初始体积为1L的恒压密闭反应器中充入1molCH4,发生(1)中反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为25.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数KC=__________ 。
②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),则C2H4的产率__________ 。(填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”),理由是__________ 。
③若反应器的体积固定,不同压强下可得变化如图所示,则压强p1与p2的大小关系是__________ 。
(4)实际制备C2H4时,通常存在副反应2CH4(g)C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图所示。在温度高于600℃时,有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是__________ 。
(5)C2H4、C2H6常常作为燃料电池的原料,请写出C2H4在NaOH溶液中做燃料电池的负极的电极反应方程式__________ 。
物质 | 燃烧热/(kJ·mol-1) |
氢气 | 285.8 |
甲烷 | 890.3 |
乙烯 | 1411.0 |
(1)已知相关物质的燃烧热如表所示,写出甲烷制备乙烯的热化学方程式
(2)现代石油化工采用Ag作催化剂,可实现乙烯与氧气制备X(分子式为C2H4O,不含双键)该反应符合最理想的原子经济,则反应产物是
(3)在400℃时,向初始体积为1L的恒压密闭反应器中充入1molCH4,发生(1)中反应,测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为25.0%。则:
①在该温度下,其平衡常数KC=
②若向该反应器中通入高温水蒸气(不参加反应,高于400℃),则C2H4的产率
③若反应器的体积固定,不同压强下可得变化如图所示,则压强p1与p2的大小关系是
(4)实际制备C2H4时,通常存在副反应2CH4(g)C2H6(g)+H2(g)。反应器和CH4起始量不变,不同温度下C2H6和C2H4的体积分数与温度的关系曲线如图所示。在温度高于600℃时,有可能得到一种较多的双碳有机副产物的名称是
(5)C2H4、C2H6常常作为燃料电池的原料,请写出C2H4在NaOH溶液中做燃料电池的负极的电极反应方程式
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【推荐1】回答下列问题:
(1)乙醇重整制取,具有无毒、无刺激性等优点。和发生反应,
已知:①
②
③,则反应的=_______ (用含的代数式表示)。
(2)纳米催化和合成碳酸二乙酯的示意图如图所示,反应b的反应类型为_______ ,上述转化过程中,中间产物为_______ 。
(3)若反应①维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙醇蒸气发生反应,已知乙醇的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数=_______ (用α等符号表示)。若平衡后,通入水蒸气稀释,乙醇的转化率会增大,原因是_______ 。
(4)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入1mol、1mol发生反应③,一段时间,测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示:
①α点所示条件下,v正_______ (填“>”“<”或“=”)v逆。
②容器内的压强:_______ 。
(1)乙醇重整制取,具有无毒、无刺激性等优点。和发生反应,
已知:①
②
③,则反应的=
(2)纳米催化和合成碳酸二乙酯的示意图如图所示,反应b的反应类型为
(3)若反应①维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙醇蒸气发生反应,已知乙醇的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数=
(4)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入1mol、1mol发生反应③,一段时间,测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示:
①α点所示条件下,v正
②容器内的压强:
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【推荐2】在体积为10 L的密闭容器中,起始投入1 molN2和3mol H2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0。回答下列问题:
(1)恒容时,经过4s后反应达到平衡,此时测得氨气的物质的量为1.2 mol。
①0~4s内,v(H2)=_______ mol·L-1·s-1,c(N2)=_______ mol·L-1。
②反应达到平衡后,若降低温度,N2的转化率_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)恒温时,H2的平衡转化率α与压强p的关系如图所示。
①此温度下,该反应的平衡常数Kp=_______ MPa-2(气体的分压=气体总压强×气体的物质的量分数)。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______ (填“>”、“<”或“=”)K(B),设A状态容器的体积为V1,B状态容器的体积为V2,则V1:V2=_______ 。
(3)若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列选项表明反应一定达到了平衡状态的是_______ (填标号)。
A.压强不再变化
B.密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
(1)恒容时,经过4s后反应达到平衡,此时测得氨气的物质的量为1.2 mol。
①0~4s内,v(H2)=
②反应达到平衡后,若降低温度,N2的转化率
(2)恒温时,H2的平衡转化率α与压强p的关系如图所示。
①此温度下,该反应的平衡常数Kp=
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)
(3)若在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,下列选项表明反应一定达到了平衡状态的是
A.压强不再变化
B.密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.相同时间内,断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等
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【推荐3】甲醇可由CO2和H2合成:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。恒压下,0.2molCO2与0.6molH2在催化剂作用下发生反应,CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)压强p1___ (填“<”或“>”)p2。
(2)在p1、100℃条件下,b点对应的v正___ (填“<”或“>”)v逆。
(3)在p1、100℃条件下,平衡常数KP=___ (KP为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,列出计算表达式)。
(4)将a点对应的混合物通入1L0.15mol·L-1NaOH溶液中,充分吸收后,所得溶液中的溶质除甲醇外,还有___ (填化学式)。
(1)压强p1
(2)在p1、100℃条件下,b点对应的v正
(3)在p1、100℃条件下,平衡常数KP=
(4)将a点对应的混合物通入1L0.15mol·L-1NaOH溶液中,充分吸收后,所得溶液中的溶质除甲醇外,还有
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【推荐1】用废镍触媒(含NiCO3、Na2SiO3及少量FeO、Cr2O3、Al2O3等)制取硫酸镍晶体的工艺流程如下:
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:。
回答下列问题:
(1)“溶解”时,NiCO3与硫酸反应的化学方程式为_______ 。进行“过滤1”时,先加入凝聚剂的目的是________ 。
(2)“一次碱析”时,Cr2(SO4)3参与反应的离子方程式是_______ ;滤渣2为Al(OH)3和_______ (填化学式),终点溶液的pH范围应控制在_________ 。
(3)“二次碱析”时,终点溶液的pH范围应控制在___________ 。
(4)由“酸溶”得到的NiSO4溶液制取NiSO4·7H2O需经过的操作依次是蒸发浓缩、________ 、_______ 、洗涤、干燥等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:。
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.0 | 3.5 | 6.4 |
沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 8.4 |
回答下列问题:
(1)“溶解”时,NiCO3与硫酸反应的化学方程式为
(2)“一次碱析”时,Cr2(SO4)3参与反应的离子方程式是
(3)“二次碱析”时,终点溶液的pH范围应控制在
(4)由“酸溶”得到的NiSO4溶液制取NiSO4·7H2O需经过的操作依次是蒸发浓缩、
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【推荐2】已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni,含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
②Ksp(CaF2)=1.46×10-10;
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:______________ 。
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:_____________ 。
(3)“调pH”时pH的调控范围为__________________ 。
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:__________ ,当Ca2+沉淀完全时,溶液中 c(F-)>________ mol·L-1(写出计算式即可)。
(5)操作a的内容是____________________ 。
已知:①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 3.0 | 6.8 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.5 |
③当某物质浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,视为完全沉淀。
请回答下列问题:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:
(2)试剂a是一种绿色氧化剂,写出“氧化”时反应的离子方程式:
(3)“调pH”时pH的调控范围为
(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式:
(5)操作a的内容是
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解题方法
【推荐3】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含有NiO、Al2O3、FeO、Fe2O3,还有少量油脂。采用如下工艺流程回收其中的镍并制备硫酸镍晶体(NiSO4∙7H2O):
回答下列问题:
(1)写出一种可以提高“碱浸”速率的方法___________ 。
(2)“碱浸”中NaOH有两个作用,一个是溶解Al2O3,另一个是___________ 。
(3)“滤液②”中含有的金属离子是___________ 。
(4)“转化”中H2O2作用为___________ (填“氧化剂”或“还原剂”),所发生的主要反应离子方程式为___________ 。
(5)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为0.01mol⋅L-1,则“调pH”应控制的pH范围是_______ 。
(6)分离出NiSO4∙7H2O晶体后的剩余母液要循环使用,其目的是___________ 。
金属离子 | Ni2+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH | 7.2 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 8.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)写出一种可以提高“碱浸”速率的方法
(2)“碱浸”中NaOH有两个作用,一个是溶解Al2O3,另一个是
(3)“滤液②”中含有的金属离子是
(4)“转化”中H2O2作用为
(5)如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为0.01mol⋅L-1,则“调pH”应控制的pH范围是
(6)分离出NiSO4∙7H2O晶体后的剩余母液要循环使用,其目的是
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