酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:
物质的溶度积(Ksp)
回答下列问题:
(1)电池反应的离子方程式为___________ 。
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌___________ g.(已知)
(3)用废电池的锌皮制备的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,加碱调节至pH为___________ 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于时,即可认为该离子沉淀完全);上述过程加入H2O2的原因___________ 。
(4)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:Li-CO2电池中,Li为单质锂片,该电池中的CO2在正极发生电化学反应,研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.___________
Ⅳ.
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为___________ 。
Ⅱ.在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+电还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为___________ (用a、b、c字母排序)。
物质的溶度积(Ksp)
化合物 | |||
Ksp近似值 |
回答下列问题:
(1)电池反应的离子方程式为
(2)维持电流强度为0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌
(3)用废电池的锌皮制备的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,加碱调节至pH为
(4)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:Li-CO2电池中,Li为单质锂片,该电池中的CO2在正极发生电化学反应,研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.
Ⅳ.
②研究表明,在电解质水溶液中,CO2气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为
Ⅱ.在电解质水溶液中,三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+电还原为H2的反应可同时发生),相对能量变化如图。由此判断,CO2电还原为CO从易到难的顺序为
更新时间:2022-04-12 19:17:51
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【推荐1】铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为合成氨反应的能量变化示意图。
_______ 。从能量角度分析,铁触媒的作用是_______ 。
(2)工业上用电解法治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,在电解过程中,铁电极附近有无色气体产生,写出该反应的离子方程式_______ 。
(3)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子如、、。某同学按如图步骤完成实验:
①为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是_______ ,为了能观察到溶液Ⅰ中的浅紫色,可采取的方法是_______ 。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡:(红色);(无色),向溶液Ⅱ中加入后,溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应,其离子方程式为_______ 。
③硫酸盐还原菌(SRB)常存在于水体中,会腐蚀许多金属及合金。一种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如图所示。已知溶液中的S2-会完全转化为FeS,则Fe腐蚀后生成FeS和的过程可以描述为_______ 。
(1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为合成氨反应的能量变化示意图。
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①为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是
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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2】氮氧化物和SO2是大气主要污染物,研究它们的转化关系有利于防治污染。
(1)已知:
I.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
II.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
III.NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=_____ 。
(2)氨氧化物破坏臭氧层原理:①NO+O3=NO2+O2、②NO2+O=NO+O2。常温下反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则反应O3+O=2O2的平衡常数K=_____ 。(用K1、K2表示)。一氧化氮在该反应中的作用是_____ 。
(3)反应II2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)在0.1Mpa、450℃的恒压容器中测得相关数据如表:
该温度下用分压表示的平衡常数(气体分压=总压x物质的量分数)Kp=______ (列出计算式)。写出一种能提高SO2平衡转化率的措施_____ 。
(4)烟气同时脱硫脱硝是目前的发展趋势。一种ClO2气相氧化法烟气脱硫脱硝反应机理和速率常数(k)如下:
脱硝:
a.NO(g)+ClO2(g)=NO2(g)+ClO(g)△H1k1=1.7×10mL•(mol•s)-1
b.NO(g)+ClO(g)=NO2(g)+Cl(g)△H2k2=8.8×1012mL•(mol•s)-1
脱硫:
c.SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g)△H3k3=2.1×10-4mL•(mol•s)-1
d.SO2(g)+ClO(g)=SO2(g)+Cl(g)△H4k4=6.9×1011mL•(mol•s)-1
①已知反应c、d的速率方程分别为v正=k3c(SO2)•c(ClO2)、v正=k4c(SO2)•c(ClO),试判断两反应的活化能大小:E3_____ E4(填“>”“<”或“=”)。控制脱硫速度的关键步骤是反应_____ (填c或d)。
②SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图,同时氧化对______ 气体的氧化率影响明显,结合以上反应及其速率常数分析原因______ 。
(1)已知:
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III.NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=
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(3)反应II2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)在0.1Mpa、450℃的恒压容器中测得相关数据如表:
起始原料气体积分数 | 平衡混合气体积分数 | |
N2 | 82% | 84.9% |
SO2 | 7% | 0.18% |
O2 | 11% | 7.86% |
SO3 | 0 | 7.06% |
该温度下用分压表示的平衡常数(气体分压=总压x物质的量分数)Kp=
(4)烟气同时脱硫脱硝是目前的发展趋势。一种ClO2气相氧化法烟气脱硫脱硝反应机理和速率常数(k)如下:
脱硝:
a.NO(g)+ClO2(g)=NO2(g)+ClO(g)△H1k1=1.7×10mL•(mol•s)-1
b.NO(g)+ClO(g)=NO2(g)+Cl(g)△H2k2=8.8×1012mL•(mol•s)-1
脱硫:
c.SO2(g)+ClO2(g)=SO3(g)+ClO(g)△H3k3=2.1×10-4mL•(mol•s)-1
d.SO2(g)+ClO(g)=SO2(g)+Cl(g)△H4k4=6.9×1011mL•(mol•s)-1
①已知反应c、d的速率方程分别为v正=k3c(SO2)•c(ClO2)、v正=k4c(SO2)•c(ClO),试判断两反应的活化能大小:E3
②SO2、NO单独氧化及同时氧化对两气体氧化率变化如图,同时氧化对
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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】全球大气浓度升高对人类生产、生活产生影响,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题:
(1)已知25℃时,大气中的溶于水存在以下过程:
①
②
过程①的混合平衡常数,其中表示溶液中的浓度,表示大气中的分压(单位:kPa)。温度升高,_______ (填“增大”或“减小”);当大气压强为akPa,溶液中的 (忽略和水的电离)时,大气中的体积分数为_______ 。
(2)由转化制甲醇具有重要的经济效益。反应。在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。该反应历程中决速步骤的化学方程式为_______ ,有催化剂时决速步骤的活化能为_______ eV。
(3)催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arthenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arthenius经验公式为 (其中Ea为活化能,K为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能_______ kJ/mol;
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图_______ 。(4)在催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应,在恒温密闭容器中,维持压强和投料比不变,将和按一定流速通过反应器,转化率和甲醇选择性随温度变化关系如下图所示:①若233-251℃时,催化剂的活性受温度影响不大,分析235℃后图中曲线下降的原因_______ 。
②在压强为P的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态平衡转化率为20%,甲醇的选择性为50%,计算,在该温度下的平衡常数_______ (列出计算式)。
(1)已知25℃时,大气中的溶于水存在以下过程:
①
②
过程①的混合平衡常数,其中表示溶液中的浓度,表示大气中的分压(单位:kPa)。温度升高,
(2)由转化制甲醇具有重要的经济效益。反应。在有、无催化剂条件下的反应机理和相对能量的变化如图所示(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。该反应历程中决速步骤的化学方程式为
(3)催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arthenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arthenius经验公式为 (其中Ea为活化能,K为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图
②在压强为P的恒温恒压密闭容器中,加入和反应并达到平衡状态平衡转化率为20%,甲醇的选择性为50%,计算,在该温度下的平衡常数
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【推荐1】氨是重要的化工产品,实现温和条件下氨的高效合成一直是催化领域的重要研究课题。
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673 K时,各步反应的能量变化如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。图1中决速步骤反应的活化能Ea=___________ kJ/mol,写出合成氨反应的热化学方程式为___________ 。
(2)①在一定条件下,向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图2所示:
温度T1、T2、T3中,最大的是___________ ,M点N2的转化率为___________ ;
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:,k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);α为常数,工业上以铁为催化剂时,α=0.5。由M点数据计算___________ MPa2(保留两位小数)。
(3)硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图3。下列说法正确的是___________
(4)纳米金表面电催化合成NH3的过程中,有副产物N2H4生成,N2H4是一种高能燃料,可用于燃料电池,原理如图4,N2H4的电子式为___________ ,电池的负极反应式为___________ 。
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673 K时,各步反应的能量变化如图1所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。图1中决速步骤反应的活化能Ea=
(2)①在一定条件下,向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2在不同温度下反应,平衡体系中氨的质量分数随压强变化曲线如图2所示:
温度T1、T2、T3中,最大的是
②1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为:,k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数;p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);α为常数,工业上以铁为催化剂时,α=0.5。由M点数据计算
(3)硼簇修饰碳纳米管原位负载的纳米金表面电催化合成氨的反应机理如图3。下列说法正确的是___________
A.上述转化过程中涉及非极性键、离子键的断裂和极性键的生成 |
B.生成NH3的电极总反应式为N2+6H++6e-=2NH3 |
C.使用纳米金作催化剂可以降低反应的活化能,从而提高化学反应速率 |
D.当标准状况下22.4 LN2发生反应时,可得到2 mol NH3 |
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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】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
为了探究浓度对反应速率的影响,小组成员设计了三组平行实验,实验时,溶液迅速混合并开始计时通过溶液褪色所需时间来判断反应快慢。(控制反应过程中溶液温度为室温)
【实验原理】
【实验内容及记录】
请回答下列问题:
(1)第三组实验中,所加蒸馏水的体积为x=___________ mL
(2)利用实验2中数据计算,___________ 。
(3)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是___________ 。
(4)该化学小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是___________ 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验4中向试管中加入少量固体___________ 。
③若该小组同学提出的假设成立,室温下溶液颜色褪至无色所需时间___________ (填大于、等于或小于)4 min。
为了探究浓度对反应速率的影响,小组成员设计了三组平行实验,实验时,溶液迅速混合并开始计时通过溶液褪色所需时间来判断反应快慢。(控制反应过程中溶液温度为室温)
【实验原理】
【实验内容及记录】
编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | 调控溶液温度 | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2 mol/LKMnO4溶液 | 3 mol/L稀硫酸 | |||
1 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 4.0 | 298K |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.0 | 298K |
3 | 3.0 | x | 1.0 | 2.0 | 6.4 | 298K |
(1)第三组实验中,所加蒸馏水的体积为x=
(2)利用实验2中数据计算,
(3)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是
(4)该化学小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2 mol/LKMnO4溶液 | 稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | ___________ | ___________ |
③若该小组同学提出的假设成立,室温下溶液颜色褪至无色所需时间
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】(主要指和)是大气主要污染物之一。有效去除是环境保护的重要课题。催化剂能催化与反应生成.
(1)在有氧条件下,将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示.
在内随着温度的升高的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是______ ;当反应温度高于时,的去除率迅速下降的原因可能是_______ .
(2)在无氧条件下,将一定比例的和的混合气体通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量如图,从而确定脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物的转化率),反应原理为:。以下说法正确的是( )
A.适当增加的量有利于提高烟气脱氮率
B.使用第②种催化剂更有利于提高的平衡转化率
C.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
D.催化剂①、②分别适合于和左右脱氮
(3)对于反应:
一定温度下,容积可变的密闭容器中达到平衡,此时容积为,与反应时间t变化曲线X如图所示。
①若在时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y或曲线Z。变为曲线Y改变的条件是______ 。变为曲线Z改变的条件是______ 。
②若降低温度,达到平衡,请在上图中画由曲线X在内的变化曲线_________________ .
(1)在有氧条件下,将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应,反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图所示.
在内随着温度的升高的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是
(2)在无氧条件下,将一定比例的和的混合气体通过两种不同催化剂,测量逸出气体中氮氧化物含量如图,从而确定脱氮率(注:脱氮率即氮氧化物的转化率),反应原理为:。以下说法正确的是
A.适当增加的量有利于提高烟气脱氮率
B.使用第②种催化剂更有利于提高的平衡转化率
C.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
D.催化剂①、②分别适合于和左右脱氮
(3)对于反应:
一定温度下,容积可变的密闭容器中达到平衡,此时容积为,与反应时间t变化曲线X如图所示。
①若在时刻改变一个条件,曲线X变为曲线Y或曲线Z。变为曲线Y改变的条件是
②若降低温度,达到平衡,请在上图中画由曲线X在内的变化曲线
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
【推荐1】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
③常温下,CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10-10、7.42×10-11。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为__________________ 。
分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度为_________ 、氯化铵与锰矿粉的质量之比为_________ 、焙烧时间为_________ 。
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_________ ;再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去,溶液pH的范围为_________ ;然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为CaF2、MgF2沉淀除去,两种沉淀共存时溶液中c(Ca2+)/c(Mg2+)=_________ 。
(3)碳化结晶时,反应的离子方程式为__________________ 。
(4)将制得的高纯度碳酸锰溶于过量稀硫酸后用惰性电极电解,在某极得到重要的无机功能材料MnO2,该电极的电极反应式为__________________ 。
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol/L形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
③常温下,CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10-10、7.42×10-11。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为
分析下列图1、图2、图3,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度为
(2)浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为
(3)碳化结晶时,反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】K2SO4是无氯优质钾肥,MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和MnSO4·H2O的工艺流程如下:
(1)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是_______ 。
(2)已知软锰矿浆主要成分是MnO2,反应IV的化学方程式为_______ 。
(3)已知室温下Mn(OH)2的Ksp=4.5×10-13,向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,此时溶液中残留的Mn2+的浓度为_______ mol·L-1。
(4)取一定量MnSO4·H2O样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(样品在300℃时已完全失去结晶水,900℃以上残留固体为金属氧化物)。试通过计算确定曲线中B段所表示物质的化学式(写出计算过程)。_____
(1)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是
(2)已知软锰矿浆主要成分是MnO2,反应IV的化学方程式为
(3)已知室温下Mn(OH)2的Ksp=4.5×10-13,向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,此时溶液中残留的Mn2+的浓度为
(4)取一定量MnSO4·H2O样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(样品在300℃时已完全失去结晶水,900℃以上残留固体为金属氧化物)。试通过计算确定曲线中B段所表示物质的化学式(写出计算过程)。
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【推荐3】已知:①25℃时,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol•L-1,Ka(HSCN)=0.13mol•L-1;难溶电解质的溶度积常数:Ksp(CaF2)=1.5×10-10mol3•L-3。
②25℃时,2.0×10-3mol•L-1溶液中,调节溶液的pH(忽略溶液体积变化),得到c(HF)、c(F-)随溶液pH的变化如图所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL0.10mol•L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol•L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol•L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图所示。
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___ ,反应结束后,所得的两溶液中,c(CH3COO-)___ c(SCN-)(填“>”“<”或“=”)。
(2)25℃时,HF的电离平衡常数Ka≈___ ,列式并说明得出该平衡常数的理由:___ 。
(3)4.0×10-3mol•L-1HF溶液与)4.0×10-4mol•L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合溶液的pH为4.0(忽略溶液体积变化),通过列式计算说明溶液中是否有沉淀产生___ 。
②25℃时,2.0×10-3mol•L-1溶液中,调节溶液的pH(忽略溶液体积变化),得到c(HF)、c(F-)随溶液pH的变化如图所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL0.10mol•L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol•L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol•L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化关系如图所示。
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)25℃时,HF的电离平衡常数Ka≈
(3)4.0×10-3mol•L-1HF溶液与)4.0×10-4mol•L-1CaCl2溶液等体积混合,调节混合溶液的pH为4.0(忽略溶液体积变化),通过列式计算说明溶液中是否有沉淀产生
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解答题-原理综合题
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适中
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【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)被称为“21世纪的清洁燃料”。以CO2、H2为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下:
主反应:Ⅰ.
副反应:Ⅱ.
回答下列问题:
(1)由上述反应可知,CO(g)和H2(g)直接转化为CH3OCH3(g)和水蒸气的热化学方程式为:_______ 。该反应在_______ (填“低温”或“高温”)条件下能自发进行。在容积为1L的恒容密闭容器中,分别在不同温度下由H2和1molCO合成CH3OCH3,CO的平衡转化率与温度和初始投入n(H2)的关系如图所示。下列说法正确的是_______ (填序号)。
A.a、b、c三点H2的转化率:
B.三种温度之间的关系:
C.c点状态下,再通入1molCO和4molH2,再次达到平衡时H2的体积分数减小
D.a点状态下,再通入0.5molCO和0.75mol CH3OCH3,平衡不移动
(2)恒压条件下,保持CO2和H2的起始投料一定,发生反应Ⅰ和Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示
已知:,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线_______ (填“①”或“②”);为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择的反应条件为_______ (填标号):
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(3)在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1∶3的CO2和H2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时CO2的转化率为80%,CH3OCH3的选择性为75%,则H2的转化率α(H2)=_______ ;反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=_______
(4) CH3OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时负极的电极反应式为_______
主反应:Ⅰ.
副反应:Ⅱ.
回答下列问题:
(1)由上述反应可知,CO(g)和H2(g)直接转化为CH3OCH3(g)和水蒸气的热化学方程式为:
A.a、b、c三点H2的转化率:
B.三种温度之间的关系:
C.c点状态下,再通入1molCO和4molH2,再次达到平衡时H2的体积分数减小
D.a点状态下,再通入0.5molCO和0.75mol CH3OCH3,平衡不移动
(2)恒压条件下,保持CO2和H2的起始投料一定,发生反应Ⅰ和Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示
已知:,其中表示平衡时CH3OCH3的选择性的是曲线
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
(3)在一定温度下,向刚性容器中充入投料比为1∶3的CO2和H2,发生反应Ⅰ和Ⅱ,达到平衡时CO2的转化率为80%,CH3OCH3的选择性为75%,则H2的转化率α(H2)=
(4) CH3OCH3、空气-NaOH溶液电池,工作时负极的电极反应式为
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【推荐2】请按要求回答下列问题:
(1)甲烷的标准燃烧热为kJ⋅mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式:__________________ 。
(2) kJ/mol
kJ/mol
写出与反应生成和水蒸气的热化学反应方程式_________________________________ 。
(3)铁片镀铜实验中(装置如图所示),b接电源的______ 极,铁片上发生的电极反应式为______________ 。电镀过程中______ (填“变大”、“变小”或“基本保持不变”)。
(4)新冠疫情期间,某同学设计了一个电解装置如图,用于制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的______ 极;该发生器阴极电极反应式为________________________ 。
(5)如图装置利用与Cu发生的反应,设计一个可正常工作的电池,补全该电化学装置示意图________________ 。(供选择的实验用品为:石墨棒、铜棒、溶液、溶液)
(1)甲烷的标准燃烧热为kJ⋅mol,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
(2) kJ/mol
kJ/mol
写出与反应生成和水蒸气的热化学反应方程式
(3)铁片镀铜实验中(装置如图所示),b接电源的
(4)新冠疫情期间,某同学设计了一个电解装置如图,用于制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的
(5)如图装置利用与Cu发生的反应,设计一个可正常工作的电池,补全该电化学装置示意图
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X氢化物的水溶液显碱性;Y在元素周期表中所处的周期序数与族序数相等;Z单质是将太阳能转化为电能的常用材料;W是重要的“成盐元素”,主要以钠盐的形式存在于海水中。请回答:
(l)Y在元素周期表中的位置是______ ;X氢化物的电子式是______ 。
(2)X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时,溶液呈______ (填“酸”、“碱”或“中”)性,用离子方程式表示其原因是______ 。
(3)Y-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池,其原理如下图所示。
该电池的负极反应式是______ 。
(4)Z和W比较,非金属性较弱的是______ (填元素符号),下列可以验证这一结论的是______ (填序号)。
a.元素在地壳中的含量
b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.断开氢化物中1molH-Z或H-W键所需的能量
d.Z与W以共价键形成化合物时,Z或W显示的电性
(l)Y在元素周期表中的位置是
(2)X氢化物的水溶液与W氢化物的水溶液混合后恰好反应时,溶液呈
(3)Y-AgO电池是应用广泛的鱼雷电池,其原理如下图所示。
该电池的负极反应式是
(4)Z和W比较,非金属性较弱的是
a.元素在地壳中的含量
b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.断开氢化物中1molH-Z或H-W键所需的能量
d.Z与W以共价键形成化合物时,Z或W显示的电性
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