化学反应过程中除物质变化外,还伴随能量转化。按要求回答下列问题:
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程,如图所示,其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。
该历程中最大能垒E正=_______ kJ∙mol-1,写出该步骤的化学方程式:_______
(2)推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向,其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下,其涉及的主要反应如下:
△H3
△H3=_______ kJ∙mol-1。
(3)一种甲烷催化重整与新型熔融碳酸盐燃料电池综合应用技术的原理如下图所示。
①写出甲烷催化重整的化学方程式_______
②写出该装置中原电池正极的电极反应_______
③电池工作时,向电极_______ 移动(填写“A”或“B”);用该电池做电极精炼铜的电源,每消耗1molO2的同时能精炼出_______ mol的精铜。
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在催化剂钴表面上反应Ⅰ的反应历程,如图所示,其中吸附在钴催化剂表面上的物种用*标注。
该历程中最大能垒E正=
(2)推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向,其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下,其涉及的主要反应如下:
△H3
△H3=
(3)一种甲烷催化重整与新型熔融碳酸盐燃料电池综合应用技术的原理如下图所示。
①写出甲烷催化重整的化学方程式
②写出该装置中原电池正极的电极反应
③电池工作时,向电极
更新时间:2022/11/08 16:18:32
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【推荐1】乙酸是最重要的有机酸之一,主要用于生产乙酐、乙酸酯及乙酸纤维素等。
Ⅰ.乙酸的制备可通过人工合成和细菌发酵两种方法。
(1)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备。反应如下:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l) △H<0。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH和0.20mol的CO气体、测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。①恒温恒压下,不能说明上述反应达到平衡状态的是_______ 。
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.CH3OH的体积分数保持不变
C.CH3COOH的物质的量保持不变
D.v(CO)正=v(CH3OH)逆
②在T2温度时、从反应开始至5min时,用单位时间内物质的量变化表示乙酸的化学反应速率为______ mol•min-1。
③温度为T1时,上述反应已达到平衡,若此时保持容器体积不变,再通入0.10molCH3OH和0.10molCO的混合气体,再次达到平衡,CO的转化率______ 80%(填“>”,“=”或“<”)。
④温度由T1到T2,经历5min时,CH3OH的转化率增大的原因是______ 。
Ⅱ.乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ:CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)
脱羧基反应Ⅱ:CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)
(2)已知反应:CH4(g)+CO2(g)CO(g)+H2(g) △H,由图所示,△H=________ kJ•mol-1(用图1中有关E的代数式表示)。(3)在容积相同的密闭容器中,加入等量乙酸蒸气制氢,在相同时间测得温度与气体产率的关系如图2所示。
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是_______ 。②分析图像,该容器还发生了其他的副反应,理由是_______ 。
③若保持其他条件不变,在乙酸蒸气中掺杂一定量水,氢气的产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示可能发生的反应:_______ 。
(4)在一定温度下,利用合适的催化剂制氢,发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ,达到平衡时,总压强为pkPa,乙酸体积分数为20%;若热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%,则脱羧基反应Ⅱ的平衡常数Kp为_______ kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
Ⅰ.乙酸的制备可通过人工合成和细菌发酵两种方法。
(1)目前世界上一半以上的乙酸都采用甲醇与CO反应来制备。反应如下:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l) △H<0。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CH3OH和0.20mol的CO气体、测得甲醇的转化率随温度变化如图所示。①恒温恒压下,不能说明上述反应达到平衡状态的是
A.容器内混合气体的密度保持不变
B.CH3OH的体积分数保持不变
C.CH3COOH的物质的量保持不变
D.v(CO)正=v(CH3OH)逆
②在T2温度时、从反应开始至5min时,用单位时间内物质的量变化表示乙酸的化学反应速率为
③温度为T1时,上述反应已达到平衡,若此时保持容器体积不变,再通入0.10molCH3OH和0.10molCO的混合气体,再次达到平衡,CO的转化率
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Ⅱ.乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应Ⅰ:CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)
脱羧基反应Ⅱ:CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)
(2)已知反应:CH4(g)+CO2(g)CO(g)+H2(g) △H,由图所示,△H=
①约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是
③若保持其他条件不变,在乙酸蒸气中掺杂一定量水,氢气的产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示可能发生的反应:
(4)在一定温度下,利用合适的催化剂制氢,发生热裂解反应Ⅰ和脱羧基反应Ⅱ,达到平衡时,总压强为pkPa,乙酸体积分数为20%;若热裂解反应消耗的乙酸占总的乙酸的20%,则脱羧基反应Ⅱ的平衡常数Kp为
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解题方法
【推荐2】煤的气化和天然气净化过程中会产生H2S,将其吸收与转化是环境保护和资源利用的有效措施。回答下列问题:
(1)利用足量纯碱溶液可吸收低浓度H2S,生成的含硫物质主要是_______ (填化学式)。H2S的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15;H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11)。
(2)电解氧化法处理H2S的原理是:在氧化反应器中,利用Fe3+氧化H2S;在电解反应器中实现Fe3+的再生,并副产氢气,总反应为H2S(g)S(s)+H2(g) ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表:
则ΔH=___________ kJ·mol-1。
(3)工业上采用C6H5C1和H2S的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚(C6H5SH),同时有副产物C6H6生成:
I.C6H5Cl(g)+H2S(g)C6H5SH(g)+HCl(g) ΔH=-16.8 kJ‧mol-1
II.C6H5Cl(g)+H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g) +S8(g)
使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器,定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量,得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。
活化能较大的是反应_______ (填“I”或“II”),根据图中曲线判断,下列说法正确的是_________ (填标号)。
A.500℃~540℃反应I已经达到平衡
B.590℃以上,随温度升高,反应I平衡逆向移动
C.590℃以上,随温度升高,反应I消耗H2S减少
D.645℃,反应I、II速率相等
(4)H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气。维持体系压强为 100 kPa,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。
①H2S高温裂解反应的ΔH______ 0(填“>”或“<”)。曲线c代表的物质是________ (填化学式)。
②反应温度为1300℃时,H2S的平衡转化率为_________ 反应的平衡常数Kp=________ (计算结果保留1位小数)。
(1)利用足量纯碱溶液可吸收低浓度H2S,生成的含硫物质主要是
(2)电解氧化法处理H2S的原理是:在氧化反应器中,利用Fe3+氧化H2S;在电解反应器中实现Fe3+的再生,并副产氢气,总反应为H2S(g)S(s)+H2(g) ΔH,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质 | H2S(g) | S(s) | H2(g) |
燃烧热∆H/(kJ‧mol-1) | -562.0 | -296.8 | -285.8 |
(3)工业上采用C6H5C1和H2S的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚(C6H5SH),同时有副产物C6H6生成:
I.C6H5Cl(g)+H2S(g)C6H5SH(g)+HCl(g) ΔH=-16.8 kJ‧mol-1
II.C6H5Cl(g)+H2S(g)=C6H6(g)+HCl(g) +S8(g)
使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器,定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量,得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。
活化能较大的是反应
A.500℃~540℃反应I已经达到平衡
B.590℃以上,随温度升高,反应I平衡逆向移动
C.590℃以上,随温度升高,反应I消耗H2S减少
D.645℃,反应I、II速率相等
(4)H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气。维持体系压强为 100 kPa,反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。
①H2S高温裂解反应的ΔH
②反应温度为1300℃时,H2S的平衡转化率为
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解题方法
【推荐3】NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质,需要进一步处理和利用。
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式__________________ 。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:T1_________ T2(填“<”或“>”)。
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_____________ 。图中A~G点中,正反应速率最快的是______ 点(填序号)
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K =_____ (结果精确到0.01);
(3)工业上可以利用CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H。若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
①该反应的△H为_________ ;(用带Q1、Q2或Q3的式子表示)
②下列关系一定正确的是( )
A. c1= c2 B. a1 >a3 C.a1=a2 D. 2Q1 < Q3
(1)已知:CO可将部分氮的氧化物还原为N2。
反应Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H = -746 kJ·mol-1
反应Ⅱ:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H = -1200 kJ·mol-1
写出CO将NO2还原为NO的热化学方程式
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应I,如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
回答下列问题:
①温度:T1
②某温度下,在体积为2 L的密闭容器中,反应进行10分钟放出热量373 kJ,用CO的浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
③某温度下,反应达到平衡状态D点时,容器体积为2 L,此时的平衡常数K =
(3)工业上可以利用CO与H2反应合成甲醇:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H。若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入量 | 反应物的转化率 | CH3OH 的浓度(mol/L) | 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0) |
1 | 1molCO 和2molH2 | a1% | c1 | 放出Q1KJ 热量 |
2 | 1molCH3OH | a2% | c2 | 吸收Q2KJ 热量 |
3 | 2molCO 和4molH2 | a3% | c3 | 放出Q3KJ 热量 |
②下列关系一定正确的是
A. c1= c2 B. a1 >a3 C.a1=a2 D. 2Q1 < Q3
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【推荐1】工业上常用重整反应合成水煤气,如何减少重整反应过程中的积炭,是研究的热点之一、合成过程中涉及的反应有:
重整反应:
歧化积炭:
裂解积炭:
回答下列问题:
(1)歧化积炭反应在低温下能自发进行,则_______ 0(填“>”或“<”)。
(2)一定条件下,裂解的反应历程如图所示。该历程分_______ 步进行,其中决定裂解反应快慢的基元反应是_______ (写出化学方程式)。
(3)实验测得两个积炭反应的平衡积炭量与温度、压强的关系如图所示。
其中表示温度和压强对裂解积炭反应中平衡积炭量影响的是图_______ (填“甲”或“乙”)。
(4)在温度T下、某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物,控制反应条件使其仅发生重整反应,获得如下数据:
①容器中反应达到平衡时,生成的物质的量为_______ ,容器ii中反应达到平衡状态过程中吸收的热量_______ (“>”、“<”或“=”)。
②计算温度T时该反应的平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③欲提高的平衡转化率,可采取的措施有_______ (写两点)。
重整反应:
歧化积炭:
裂解积炭:
回答下列问题:
(1)歧化积炭反应在低温下能自发进行,则
(2)一定条件下,裂解的反应历程如图所示。该历程分
(3)实验测得两个积炭反应的平衡积炭量与温度、压强的关系如图所示。
其中表示温度和压强对裂解积炭反应中平衡积炭量影响的是图
(4)在温度T下、某研究小组分别在容积相等的两个恒容密闭容器中加入一定量的反应物,控制反应条件使其仅发生重整反应,获得如下数据:
容器编号 | 起始时各物质的量/ | 平衡转化率 | 达到平衡时体系的压强/ | 达到平衡时体系能量的变化 | |||
i | 1 | 2 | 0 | 0 | P | 吸收热量: | |
ii | 2 | 4 | 0 | 0 |
①容器中反应达到平衡时,生成的物质的量为
②计算温度T时该反应的平衡常数
③欲提高的平衡转化率,可采取的措施有
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解题方法
【推荐2】回答下列问题。
(1)分别向的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为,下列关系正确的是___________ (填序号)。
① ② ③
原因是___________ 。
有四个体积均为的恒容密闭容器,在A、B、C中按不同投料比充入和(如下表),加入催化剂发生反应:的平衡转化率与Z和温度的关系如图所示。
(2)该反应的___________ 0,a___________ 4.(填“>”“=”或“<”)
(3)该反应的平衡常数的值为___________ 。若起始时,在容器D中充入和达平衡时容器中___________ 。
(4)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。结合图可知水煤气变换的历程中最大能垒(活化能)___________ ,写出该步骤的化学方程式:___________ 。
(1)分别向的溶液中加入①浓硫酸;②稀硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为,下列关系正确的是
① ② ③
原因是
有四个体积均为的恒容密闭容器,在A、B、C中按不同投料比充入和(如下表),加入催化剂发生反应:的平衡转化率与Z和温度的关系如图所示。
容器 | 起始时 | ||
Z | |||
A | 300 | 0.25 | a |
B | 300 | 0.25 | b |
C | 300 | 0.25 | 4 |
D | 300 |
(2)该反应的
(3)该反应的平衡常数的值为
(4)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。结合图可知水煤气变换的历程中最大能垒(活化能)
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解题方法
【推荐3】工业合成氨的流程如下:回答下列问题:
(1)下列分子中有π键的是___________。
(2)时,每生成氨气放出的热量,写出合成氨的热化学反应方程式___________ 。若升高温度,合成氨的平衡转化率___________ (填“升高”或“降低”)。
(3)根据下图判断___________ (填“<”或“>”) 。(4)在合成氨工业中,不仅要考虑平衡转化率,也要关注反应速率,已知:合成氨的反应速率;从提高反应速率的角度解释为什么在反应达到一定转化率时,将氨从混合气中分离出去___________ 。
(5)合成氨使用催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是___________ 。
a.催化剂改变了化学反应历程
b.催化剂降低了反应的活化能
c.催化剂提高了反应的平衡转化率
d.催化剂能加快化学反应速率
(6)氨-空气燃料电池是真正实现零碳排放的绿色环保电池。以溶液为电解质,写出此电池的电极反应方程式。
负极:___________ ;
正极:___________ 。
(1)下列分子中有π键的是___________。
A. | B. | C. | D. |
(2)时,每生成氨气放出的热量,写出合成氨的热化学反应方程式
(3)根据下图判断
(5)合成氨使用催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是
a.催化剂改变了化学反应历程
b.催化剂降低了反应的活化能
c.催化剂提高了反应的平衡转化率
d.催化剂能加快化学反应速率
(6)氨-空气燃料电池是真正实现零碳排放的绿色环保电池。以溶液为电解质,写出此电池的电极反应方程式。
负极:
正极:
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【推荐1】氮及其化合物在人们的日常生活、生产工业中和环保事中属于“明星物质”,目前最成功的应用就是“人工固氮”,在某特殊催化剂和光照条件下,N2与水反应可生成NH3 。
(1)已知:
①4NH3(g) + 3O2 (g) 2N2 (g) + 6H2O(g) ΔH1 =-1260 kJ/mol;
②H2O(l)= H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ/mol。
则 2N2(g) + 6H2O(1)4NH3(g)+ 3O2(g) ΔH3 =___________ kJ / mol
(2)N2(g) + 3H2 (g)2NH3 (g) ΔH=-92.4 kJ/mol。将1. 00 mol N2和3. 00 mol H2充入容积为3 L的恒容密闭容器中,发生上述反应。
①图甲是测得X、Y的浓度随时间变化的曲线,反应达到平衡时的平均反应速率v(H2)=___________ 。
②在不同温度和压强下,平衡体系中NH3的体积分数与温度、压强关系如图乙,则压强P2___________ P1 (填“大于”“小于”或“不确定”,下同),B、D两点的平衡常数K(D)___________ K(B),B点N2的转化率=___________ (保留4位有效数字)。
(3)在恒容密闭容器中充入NH3和NO2,在一定温度下发生反应:8NH3(g) + 6NO2(g) 7N2(g) + 12H2O(g)。下列表明该反应能达到平衡状态的是___________ (填字母)
a. 混合气体压强保持不变 b. 混合气体密度保持不变
c. NO2和NH3的消耗速率之比为3 : 4 d. 混合气体颜色不变
(4)“绿水青山就是金山银山”,利用原电池原理(6NO2 + 8NH3 =7N2 + 12H2O),可以处理氮的氧化物和NH3尾气,装置原理图如图丙,正极反应式为___________ ,当有标准状况下44.8 L NO2被处理时,转移电子的物质的量为___________ mol。
(1)已知:
①4NH3(g) + 3O2 (g) 2N2 (g) + 6H2O(g) ΔH1 =-1260 kJ/mol;
②H2O(l)= H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ/mol。
则 2N2(g) + 6H2O(1)4NH3(g)+ 3O2(g) ΔH3 =
(2)N2(g) + 3H2 (g)2NH3 (g) ΔH=-92.4 kJ/mol。将1. 00 mol N2和3. 00 mol H2充入容积为3 L的恒容密闭容器中,发生上述反应。
①图甲是测得X、Y的浓度随时间变化的曲线,反应达到平衡时的平均反应速率v(H2)=
②在不同温度和压强下,平衡体系中NH3的体积分数与温度、压强关系如图乙,则压强P2
(3)在恒容密闭容器中充入NH3和NO2,在一定温度下发生反应:8NH3(g) + 6NO2(g) 7N2(g) + 12H2O(g)。下列表明该反应能达到平衡状态的是
a. 混合气体压强保持不变 b. 混合气体密度保持不变
c. NO2和NH3的消耗速率之比为3 : 4 d. 混合气体颜色不变
(4)“绿水青山就是金山银山”,利用原电池原理(6NO2 + 8NH3 =7N2 + 12H2O),可以处理氮的氧化物和NH3尾气,装置原理图如图丙,正极反应式为
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【推荐2】CO2和CH4均为温室气体,若得以综合利用,对温室气体整治具有重大意义。
(1)已知:
CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3kJ·mol-1
CH4(g)C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ·mol-1
反应2CO(g)C(s)+CO2(g)在_______ 能自发进行。
A、高温 B、低温 C、任意温度 D、任意温度都不能
(2)合成甲醇的主要反应是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。初始压强P1下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
①下列判断正确的是______
A、放热反应 P1>P2 B、放热反应 P1<P2
C、吸热反应 P1>P2 D、吸热反应 P1<P2
②200℃时,该反应的平衡常数K=_______ (用含b的代数式表示)。若上述反应经过tmin达到平衡,则该时间段内氢气的平均反应速率为_______ 。
(3)实验室可用Na2CO3 与盐酸混合制备少量CO2。在25℃时,取10.6g Na2CO3 与盐酸混合所得的一组体积为1L 的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。则:
①根据图中数据,计算CO32-的水解常数K=____________________ 。
②pH = 6的溶液中:c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)_____ (填>、<或=)0.1 mol·L-1
(4)以甲烷为燃料的酸性燃料电池负极反应式:___________________________
(1)已知:
CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.3kJ·mol-1
CH4(g)C(s)+2H2(g) △H=+75.0kJ·mol-1
反应2CO(g)C(s)+CO2(g)在
A、高温 B、低温 C、任意温度 D、任意温度都不能
(2)合成甲醇的主要反应是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。初始压强P1下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。请回答:
①下列判断正确的是
A、放热反应 P1>P2 B、放热反应 P1<P2
C、吸热反应 P1>P2 D、吸热反应 P1<P2
②200℃时,该反应的平衡常数K=
(3)实验室可用Na2CO3 与盐酸混合制备少量CO2。在25℃时,取10.6g Na2CO3 与盐酸混合所得的一组体积为1L 的溶液,溶液中部分微粒与pH 的关系如图所示。则:
①根据图中数据,计算CO32-的水解常数K=
②pH = 6的溶液中:c(H2CO3)+ c(HCO3-)+ c(CO32-)
(4)以甲烷为燃料的酸性燃料电池负极反应式:
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【推荐3】氢气,二甲醚,乙醇都是极具发展潜力的绿色清洁能源。
Ⅰ.关于氢能,根据要求回答问题:
制备氢气常采用以下方法:①电解水法:
②水煤气法:,
③太阳能光催化分解水法:
(1)三种方法中最节能的是_______ (填标号)。
(2)已知拆开1molH-H、1molO=O和1molH-O分别需要的能量依次为436kJ、498kJ、和463kJ,则理论上每3.6gH2O(g)完全分解,需_______ (填“放出”或“吸收”)能量_______ kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是_______ (填标号)。
A. B.
C. D.
Ⅱ.二甲醚()气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:_______ 。
(4)工业上可用水煤气合成二甲醚:
①测得CO和的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)=_______ mol/(L·min)。
②若该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中正确的是_______ 。
A.及时分离出,可以加快化学反应速率
B.恒容时,充入He增大压强,化学反应速率不变
C.容器内压强不再变化,说明该反应已达到最大的限度
D.,说明该反应已达到平衡状态
Ⅲ.乙醇应用于燃料电池,该电池采用可传导的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示。
(5)b极电极反应式为_______ 。理论上,当电路中每转移6mol电子需要乙醇_______ g。
(6)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图,反应②的化学方程式:_______ 。
Ⅰ.关于氢能,根据要求回答问题:
制备氢气常采用以下方法:①电解水法:
②水煤气法:,
③太阳能光催化分解水法:
(1)三种方法中最节能的是
(2)已知拆开1molH-H、1molO=O和1molH-O分别需要的能量依次为436kJ、498kJ、和463kJ,则理论上每3.6gH2O(g)完全分解,需
A. B.
C. D.
Ⅱ.二甲醚()气体是一种可再生绿色新能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(3)写出二甲醚一种同分异构体的结构简式:
(4)工业上可用水煤气合成二甲醚:
①测得CO和的浓度随时间变化如图所示,则反应开始至平衡时的H2平均反应速率v(H2)=
②若该反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述中正确的是
A.及时分离出,可以加快化学反应速率
B.恒容时,充入He增大压强,化学反应速率不变
C.容器内压强不再变化,说明该反应已达到最大的限度
D.,说明该反应已达到平衡状态
Ⅲ.乙醇应用于燃料电池,该电池采用可传导的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示。
(5)b极电极反应式为
(6)乙醇在Cu作催化剂时与氧气反应的关系如图,反应②的化学方程式:
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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1】银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,电解质溶液可选用_____ ;滤渣A与稀HNO3反应的化学方程式为______ 。
(2)固体混合物B的组成为_______ ;过滤得到固体B时,实验室如何进行洗涤操作?_____ 。
(3)在第一步过滤所得的CuSO4溶液中含有过量的硫酸,若要用该溶液来检测糖尿病需要对溶液进行哪些处理_______ 。检测糖尿病时发生的反应方程__________ 。
(4)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:_____ CuO+ Al2O2CuAlO2+_____ ↑。
(5)理论上生产6.15kgCuAlO2需要含铜的质量分数为64%的银铜合金废料_____ kg。
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,电解质溶液可选用
(2)固体混合物B的组成为
(3)在第一步过滤所得的CuSO4溶液中含有过量的硫酸,若要用该溶液来检测糖尿病需要对溶液进行哪些处理
(4)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
(5)理论上生产6.15kgCuAlO2需要含铜的质量分数为64%的银铜合金废料
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】某实验小组同学利用如下装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)甲池装置为______ (选填“A:原电池”或“B:电解池”)。
(2)甲池反应前两电极质量相等,工作一段时间后,两电极质量相差14g,则导线中通过______ mol电子。实验过程中,甲池左侧烧杯中的浓度______ (选填“A:增大”“B:减小”或“C:不变”)。
(3)若乙池中为溶液,则乙池发生的总反应方程式为______ 。工作一段时间后,若要使乙池中溶液恢复原浓度,可向溶液中加入______ (填化学式)。
(4)若乙池中为溶液,在一定条件下该装置可制备。已知易溶于水,可与发生反应。产生的电极反应方程式为______ 。乙池中的交换膜是______ 交换膜(选填“A:阴离子”或“B:阳离子”)。
(5)乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀,此时生铁和______ 电极相连(选填“A:Cu”或“B:Ag”),这一方法的名称是______ 。
(6)若将乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),电解质溶液为溶液,则下列说法中正确的是______
(1)甲池装置为
(2)甲池反应前两电极质量相等,工作一段时间后,两电极质量相差14g,则导线中通过
(3)若乙池中为溶液,则乙池发生的总反应方程式为
(4)若乙池中为溶液,在一定条件下该装置可制备。已知易溶于水,可与发生反应。产生的电极反应方程式为
(5)乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀,此时生铁和
(6)若将乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质),电解质溶液为溶液,则下列说法中正确的是______
A.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 |
B.乙池左侧电极为粗销,发生氧化反应 |
C.溶液的浓度保持不变 |
D.杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到池底 |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a,X、Y都是惰性电极,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两极各滴入几滴酚酞试液,则
①写出电解饱和NaCl溶液的化学方程式_______
②电解池中X极附近观察到的现象是_______ 。
③Y电极上的电极反应式为_______ ,检验该电极反应产物的方法是_______ 。
(2)如果用电解法精炼铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是_______ ,电极反应式为_______
②Y电极的材料是_______ ,电极反应式主要为_______ (说明:杂质发生的电极反应不必写出)
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两极各滴入几滴酚酞试液,则
①写出电解饱和NaCl溶液的化学方程式
②电解池中X极附近观察到的现象是
③Y电极上的电极反应式为
(2)如果用电解法精炼铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是
②Y电极的材料是
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