200℃时,气态肼(N2H4)在Cu-Ni双金属表面分解的过程如下:
过程Ⅰ:3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) △H1=akJ•mol-1
过程Ⅱ:2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) △H2=+92kJ•mol-1
已知相关化学键的数据如表所示:
(1)过程Ⅰ中a=_____ ,写出气态肼(N2H4)在Cu-Ni双金属表面分解成氮气和氢气的热化学方程式_____ 。
(2)300℃时,向2L刚性容器中充入1molN2H4发生分解成N2和H2的反应,不同时刻测得容器内压强的变化如表所示:
反应前5小时内的平均反应速率v(N2)为_____ mol•L-1•h-1,平衡时H2的分压p(H2)=_____ MPa。
(3)在温度为573K、压强为100kPa的反应条件下,对于n(N2H4):n(Ne)分别为3:1、1:1、1:3、1:6的N2H4-Ne混合气在热分解反应过程中N2H4的转化率随时间的变化如图所示:
①n(N2H4):n(Ne)的比值越小,N2H4的平衡转化率越_____ (填“大”或“小”),理由是_____ 。
②n(N2H4):n(Ne)=1:3所对应的曲线是_____ (填字母代号)。
(4)肼(N2H4)又称联氨,溶于水可以发生与氨水类似的电离,是一种二元弱碱。肼溶于水的电离方程式为:
N2H4+H2ON2H+OH- Kb1=2×10-8
N2H+H2ON2H+OH- Kb2=6×10-10
现将等浓度等体积的肼的水溶液与硫酸溶液混合,混合后生成的盐的化学式为_____ ,混合后溶液中=_____ 。
过程Ⅰ:3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) △H1=akJ•mol-1
过程Ⅱ:2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) △H2=+92kJ•mol-1
已知相关化学键的数据如表所示:
化学键 | H-H | N-N | N≡N | H-N |
E/(kJ•mol-1) | x | 265 | 946 | y |
(2)300℃时,向2L刚性容器中充入1molN2H4发生分解成N2和H2的反应,不同时刻测得容器内压强的变化如表所示:
时间/h | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 | 6 | 7 |
p/MPa | 50 | 60 | 80 | 120 | 140 | 140 | 140 |
(3)在温度为573K、压强为100kPa的反应条件下,对于n(N2H4):n(Ne)分别为3:1、1:1、1:3、1:6的N2H4-Ne混合气在热分解反应过程中N2H4的转化率随时间的变化如图所示:
①n(N2H4):n(Ne)的比值越小,N2H4的平衡转化率越
②n(N2H4):n(Ne)=1:3所对应的曲线是
(4)肼(N2H4)又称联氨,溶于水可以发生与氨水类似的电离,是一种二元弱碱。肼溶于水的电离方程式为:
N2H4+H2ON2H+OH- Kb1=2×10-8
N2H+H2ON2H+OH- Kb2=6×10-10
现将等浓度等体积的肼的水溶液与硫酸溶液混合,混合后生成的盐的化学式为
更新时间:2023-01-09 20:04:07
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解答题-原理综合题
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【推荐1】甲醇和乙醇是生活中常见的燃料,它们的制备方法如下:
(1)已知:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
图1为一定比例的、;CO、;CO、、三个反应体系中,反应相同时间,甲醇的生成速率与温度的关系。
①计算反应Ⅲ的_______ 。
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应Ⅰ、Ⅲ分析原因_______ 。
(2)一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和一定量的,发生如下反应: ,测得的转化率(α)与时间(t)的关系如图2所示。其中、表示温度,速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。
图2
①该反应的_______ 0(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②温度为时,测得平衡体系中,则该温度下的平衡常数K=_______ 。
③N点的_______ 。
(1)已知:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. 。
图1为一定比例的、;CO、;CO、、三个反应体系中,反应相同时间,甲醇的生成速率与温度的关系。
①计算反应Ⅲ的
②490K时,曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,结合反应Ⅰ、Ⅲ分析原因
(2)一定温度下,在1L恒容密闭容器中充入1mol和一定量的,发生如下反应: ,测得的转化率(α)与时间(t)的关系如图2所示。其中、表示温度,速率方程:,(k是速率常数,只与温度有关)。
图2
①该反应的
②温度为时,测得平衡体系中,则该温度下的平衡常数K=
③N点的
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解答题-原理综合题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】我国力争2030年前实现碳达峰,的捕集、利用已成为科学家研究的热点。在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
(1)的___________ ,从化学平衡移动的角度分析,为了提高甲烷的产率,反应适宜在___________ 条件下进行。
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)若在恒容绝热的容器中只发生副反应Ⅱ,下列能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
(3)在一定条件下,在某催化剂作用下,向恒容密闭容器中充入一定量的和,若只发生主反应Ⅰ,测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图所示,已知时已达平衡状态。
①a点___________ (填“>”、“<”或“=”);
②c点的转化率比b点低的原因是___________ ;
③温度为时,将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中,若只发生主反应Ⅰ,该反应的平衡常数K=2.实验测得:、,、为速率常数。温度为,达平衡时:,则___________ (填“>”、“<”或“=”)。
(4)500℃时,向IL恒容密闭容器中充入和,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得,体系压强为,则0~20min内___________ ;500℃,副反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度来计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留2位有效数字)。
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
(1)的
A.低温、低压 B.低温、高压 C.高温、高压 D.高温、低压
(2)若在恒容绝热的容器中只发生副反应Ⅱ,下列能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。
A.容器内气体密度不再改变 |
B.容器内的压强不再改变 |
C.容器内 |
D.单位时间内,断开H-H键的数目和断开H-O键的数目之比为1∶2 |
①a点
②c点的转化率比b点低的原因是
③温度为时,将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中,若只发生主反应Ⅰ,该反应的平衡常数K=2.实验测得:、,、为速率常数。温度为,达平衡时:,则
(4)500℃时,向IL恒容密闭容器中充入和,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得,体系压强为,则0~20min内
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(0.65)
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解题方法
【推荐3】含碳物质的转化是化学研究的热点之一。回答下列问题:
(1)页岩气中含有较多的乙烷,可用二氧化碳将其氧化为更有工业价值的乙烯。相关反应如下:
i.
ii.
iii.
计算___________ ,该反应在___________ (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)利用合成甲醇的反应为。在某体积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下测得平衡时的转化率与相等,的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①___________ ;___________ (填“>”“<”或“=”)。
②反应速率:N点___________ (填“>”“<”或“=”)M点。
(1)页岩气中含有较多的乙烷,可用二氧化碳将其氧化为更有工业价值的乙烯。相关反应如下:
i.
ii.
iii.
计算
(2)利用合成甲醇的反应为。在某体积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下测得平衡时的转化率与相等,的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
①
②反应速率:N点
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(0.65)
解题方法
【推荐1】温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义,又具有环保意义,以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
(1)CO2直接加氢法:将n(CO2)∶n(H2)=1∶4的混合气体充入某密闭容器中,在一定温度下,同时发生反应1和反应2。
已知:反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应2:CO2 (g)+H2 (g)HCOOH (g) ΔH2
①ΔH2_______ 0 (填“>”“<”)。
②在不同温度、压强下,测得相同时间内CO2的转化率如图所示。0.1 MPa时,在600℃之后CO2的转化率随温度升高而增大的主要原因是______ 。
(2)CO2催化加氢法:
用Ir(III)-PNP配合物(物质3)催化氢化CO2得到HCOO-,其循环机理如图所示。请从化学键的断裂与形成的角度描述催化氢化CO2生成HCOO-的过程:______ 。
(3)电解法可将CO2转化为甲酸(HCOOH)或甲酸盐。某电解装置如图所示。
①写出Pt电极上的电极反应式:______ 。
②依据图中反应历程数据,采用上述装置电解催化CO2,为了减少副产物H2的生成,可采取的措施是______ 。
③依据图中反应历程数据,判断电解催化CO2生成CO的选择性_____ (填“高于”或“低于”)生成HCOOH的选择性,理由是:______ 。
(1)CO2直接加氢法:将n(CO2)∶n(H2)=1∶4的混合气体充入某密闭容器中,在一定温度下,同时发生反应1和反应2。
已知:反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应2:CO2 (g)+H2 (g)HCOOH (g) ΔH2
①ΔH2
②在不同温度、压强下,测得相同时间内CO2的转化率如图所示。0.1 MPa时,在600℃之后CO2的转化率随温度升高而增大的主要原因是
(2)CO2催化加氢法:
用Ir(III)-PNP配合物(物质3)催化氢化CO2得到HCOO-,其循环机理如图所示。请从化学键的断裂与形成的角度描述催化氢化CO2生成HCOO-的过程:
(3)电解法可将CO2转化为甲酸(HCOOH)或甲酸盐。某电解装置如图所示。
①写出Pt电极上的电极反应式:
②依据图中反应历程数据,采用上述装置电解催化CO2,为了减少副产物H2的生成,可采取的措施是
③依据图中反应历程数据,判断电解催化CO2生成CO的选择性
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(0.65)
【推荐2】氢能是人类未来的理想能源之一,氢能利用存在两大难题:制取和储存。
Ⅰ.制取氢气
(1)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
①在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则___________ (用含字母a、b、c的代数式表示)。
②将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使用催化剂,测得相同条件下,甲醇的转化率与的物质的量分数变化如图所示。反应2为___________ 反应(填“吸热”或“放热”),选择催化剂的作用为___________ 。
(2)乙烷催化裂解也可制备氢气:催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,乙烷在容积为的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率不同时,的平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①相同温度时,、、次增大,则对应的的平衡转化率依次___________ (答“增大”或“减小”),上述反应达到平衡后,欲增大单位时间内的转化率,可以采取的措施有___________ (填序号)。
A.升高温度 B.通入惰性气体 C.及时移出 D.加入催化剂
②A点时平衡常数,则___________ 。
Ⅱ.储存氢气:硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一
(3)在配制溶液时,为防止发生水解反应,可以加入少量的___________ (写化学式)。
(4)中硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为___________ 光谱(填“吸收”或“发射”)。
(5)硼氢化钠()的强碱溶液在催化剂作用下与水反应可获取氢气。查阅资料可知:常温下,在水中的溶解度不大,易以形式结晶析出:且化学反应速率与催化剂的接触面积有关。在其他条件相同时,测得平均每克催化剂使用量下,的浓度和放氢速率的变化关系如图所示。随着浓度的增大,放氢速率先增大后减小,其原因可能是___________ 。
Ⅰ.制取氢气
(1)甲醇水蒸气催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法,其反应机理如下:
反应1:
反应2:
回答下列问题:
①在催化剂作用下,反应1可通过如图所示的反应历程实现催化重整,则
②将一定量的甲醇气体和水蒸气混合反应,使用催化剂,测得相同条件下,甲醇的转化率与的物质的量分数变化如图所示。反应2为
(2)乙烷催化裂解也可制备氢气:催化裂解过程中利用膜反应新技术可以实现边反应边分离出生成的氢气。不同温度下,乙烷在容积为的恒容密闭容器中发生催化裂解反应。氢气移出率不同时,的平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①相同温度时,、、次增大,则对应的的平衡转化率依次
A.升高温度 B.通入惰性气体 C.及时移出 D.加入催化剂
②A点时平衡常数,则
Ⅱ.储存氢气:硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一
(3)在配制溶液时,为防止发生水解反应,可以加入少量的
(4)中硼原子在成键时,能将一个电子激发进入能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为
(5)硼氢化钠()的强碱溶液在催化剂作用下与水反应可获取氢气。查阅资料可知:常温下,在水中的溶解度不大,易以形式结晶析出:且化学反应速率与催化剂的接触面积有关。在其他条件相同时,测得平均每克催化剂使用量下,的浓度和放氢速率的变化关系如图所示。随着浓度的增大,放氢速率先增大后减小,其原因可能是
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解题方法
【推荐3】能源的合理开发和利用,低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023年2月21日,中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖,以表彰他在全球生态保护中做出的贡献。
(1)在298K、100kPa时,已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1;
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ•mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.0kJ•mol-1。
298K时,写出1molC(s,石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式:_______ 。
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右,其主要原因为_______ 。
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa,发生反应:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~;T2时NO平衡转化率~的关系如图:
①能表示此反应已经达到平衡的是______ (填字母)。
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T2时NO平衡转化率~的关系是______ (填“I”或“Ⅱ”),T1______ T2(填“>”或“<”)。
③当=1、T3时,CH4的平衡分压为______ 。已知:该反应的标准平衡常数Kθ=,其中pθ=100kPa,p(CH4)、p(NO)、p(CO2)、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压,则该温度下Kθ=______ (分压=总压×物质的量分数)。
(4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。
B中发生的总反应离子方程式为______ 。
(1)在298K、100kPa时,已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ•mol-1;
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2=-285.8kJ•mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599.0kJ•mol-1。
298K时,写出1molC(s,石墨)和H2(g)反应生成C2H2(g)的热化学方程式:
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1=-156.9kJ•mol-1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.1kJ•mol-1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右,其主要原因为
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g),保持总压为100kPa,发生反应:CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H<0。当=1时,NO的平衡转化率~;T2时NO平衡转化率~的关系如图:
①能表示此反应已经达到平衡的是
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.不再变化
②表示T2时NO平衡转化率~的关系是
③当=1、T3时,CH4的平衡分压为
(4)工业上利用废气中的CO2、CO联合制取烧碱、氯代烃和甲醇的流程如图。已知B中的电解装置使用了阳离子交换膜。
B中发生的总反应离子方程式为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫元素为-1 价)在高温条件下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是___________ (填元素符号)。当该反应转移2.75 mol 电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为___________ L。
(2)某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为___________
②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是___________ (填"I""Ⅱ"或"Ⅲ");试管b中发生反应的离子方程式为:___________
(3)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:打开分液漏斗上部的活塞,旋开分液漏斗的___________
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是___________
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是___________ (用含字母的代数式表示,不用化简)
(1)工业上用黄铁矿(主要成分为FeS2,其中硫元素为-1 价)在高温条件下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是
(2)某学习小组设计了如图所示装置来验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为
②为验证二氧化硫的还原性,反应一段时间后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
上述方案合理的是
(3)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为16.8℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作:打开分液漏斗上部的活塞,旋开分液漏斗的
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是
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解题方法
【推荐2】亚硝酰氧(NOCl)是有机合成中的重要试剂,工业上可由NO与Cl2反应制得,回答下列问题:
(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为_______
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰气,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1 K1;
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 K2;
2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 K3;
则ΔH3=_____ (用ΔH1和ΔH2表示),K3=______ (用K1和K2表示)
(3)25℃时,向2L带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生反应:2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ΔH
①测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线a所示(反应达到平衡时的温度与起始温度相同),则ΔH___ 0 (填“>”或“<”);若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线b所示,则改变的条件是______ 。
②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系,其中正确的曲线是______ (填“甲”或“乙”);m值为_______
(4)NO可用间接电化学法除去,其原理如图3所示
①阴极的电极反应式为_________
②吸收塔内发生反应的离子方程式为___________
(1)NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为
(2)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰气,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+NOCl(g) ΔH1 K1;
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) ΔH2 K2;
2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH3 K3;
则ΔH3=
(3)25℃时,向2L带气压计的恒容密闭容器中通入0.08molNO和0.04molCl2发生反应:2NO(g)+Cl2(g)=2NOCl(g) ΔH
①测得其压强(p)随时间(t)的变化如图I曲线a所示(反应达到平衡时的温度与起始温度相同),则ΔH
②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系,其中正确的曲线是
(4)NO可用间接电化学法除去,其原理如图3所示
①阴极的电极反应式为
②吸收塔内发生反应的离子方程式为
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【推荐3】一定条件下正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)发生两种裂解反应:
I.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇌CH3CH=CH2(g)+CH3CH3(g) ΔH1=+274.2kJ·mol-1
II.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇌CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH2=+122.7kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为aL,一段时间反应达到平衡后容器体积变为bL,此时正戊烷的转化率α(正戊烷)=_______ ;向反应体系中充入一定量的水蒸气(水蒸气在该条件下不参与反应),再次平衡后正戊烷的转化率将_______ (填“增大”“减小”或“不变”),原因为_______ 。
(2)温度为T℃时,往压强恒为100kPa的密闭容器中充入1mol·L-1CH3CH=CH2和2mol·L-1CH3CH3发生反应:CH3CH=CH2(g)+CH3CH3(g)⇌CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH3。测得CH3CH2CH3的物质的量浓度随时间t的变化如图中曲线I所示。
①ΔH3=_______ 。
②该反应的平衡常数Kp=_______ 。(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留2位小数)。
③若在1min时,改变某一反应条件,曲线I变为曲线II,则改变的条件为_______ 。
(3)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为_______ 。
(4)以氢氧化钠为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为_______ 。
I.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇌CH3CH=CH2(g)+CH3CH3(g) ΔH1=+274.2kJ·mol-1
II.CH3CH2CH2CH2CH3(g)⇌CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH2=+122.7kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)在恒温恒压的密闭容器中,充入一定量的正戊烷发生裂解反应,起始时容器体积为aL,一段时间反应达到平衡后容器体积变为bL,此时正戊烷的转化率α(正戊烷)=
(2)温度为T℃时,往压强恒为100kPa的密闭容器中充入1mol·L-1CH3CH=CH2和2mol·L-1CH3CH3发生反应:CH3CH=CH2(g)+CH3CH3(g)⇌CH3CH2CH3(g)+CH2=CH2(g) ΔH3。测得CH3CH2CH3的物质的量浓度随时间t的变化如图中曲线I所示。
①ΔH3=
②该反应的平衡常数Kp=
③若在1min时,改变某一反应条件,曲线I变为曲线II,则改变的条件为
(3)以稀硫酸为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为
(4)以氢氧化钠为电解质溶液,CH3CH3燃料电池的负极反应式为
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解答题-实验探究题
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适中
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名校
【推荐1】我们的生活离不开化学,化学物质在不同的领域发挥着重要的作用。根据要求回答下列问题:
(1)工业上可用TiCl4制备纳米材料TiO2,用TiCl4制备TiO2∙xH2O的化学方程式是_______ 。
(2)乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL 0.1 mol∙L-1 H2C2O4溶液中逐滴加入0.1 mol∙L-1NaOH溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:
①等浓度的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液显_______ 性(填“酸”“碱”或“中”)并请通过计算说明_______ 。25℃时,草酸的电离平衡常数分别是Ka1、Ka2,则=_______ 。
②a点溶液中,c(Na+)_______ (填“>”“=”或“<”),此时溶液的pH=_______ 。
(3)①酸性高锰酸钾应该用_______ 滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。
②若要测定草酸亚铁晶体(FeC2O4∙xH2O)的x值,步骤如下:称取0.5400g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸中,用KMnO4酸性溶液滴定,达到滴定终点时,消耗0.1000 mol∙L-1的酸性KMnO4溶液18.00mL。则x=_______ 。(FeC2O4的摩尔质量是144g/mol)
(1)工业上可用TiCl4制备纳米材料TiO2,用TiCl4制备TiO2∙xH2O的化学方程式是
(2)乙二酸(H2C2O4)俗称草酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL 0.1 mol∙L-1 H2C2O4溶液中逐滴加入0.1 mol∙L-1NaOH溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液pH变化如图所示:
①等浓度的Na2C2O4和NaHC2O4混合溶液显
②a点溶液中,c(Na+)
(3)①酸性高锰酸钾应该用
②若要测定草酸亚铁晶体(FeC2O4∙xH2O)的x值,步骤如下:称取0.5400g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸中,用KMnO4酸性溶液滴定,达到滴定终点时,消耗0.1000 mol∙L-1的酸性KMnO4溶液18.00mL。则x=
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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】食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)写出醋酸(用表示)的电离方程式:_______ 。
(2)25℃时,的水解常数_______ 。
(3)某小组研究25℃下电离平衡的影响因素。
提出假设:稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成以下实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。
①根据表中信息,补充数据:a=_______ ,b=_______ 。
②由实验I和II可知,稀释溶液,电离平衡_______ (填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:_______ 。
③由实验II~VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。对比数据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液于锥形瓶中,加入2滴溶液R,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则R是_______ (填名称),该溶液的浓度为_______ 。
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中II的内容:
实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(1)写出醋酸(用表示)的电离方程式:
(2)25℃时,的水解常数
(3)某小组研究25℃下电离平衡的影响因素。
提出假设:稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成以下实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。
序号 | |||||
I | 40.00 | / | / | 0 | 2.86 |
II | 4.00 | / | 36.00 | 0 | 3.36 |
… | |||||
VII | 4.00 | a | b | 4.53 | |
VIII | 4.00 | 4.00 | 32.00 | 4.65 |
②由实验I和II可知,稀释溶液,电离平衡
③由实验II~VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。对比数据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液于锥形瓶中,加入2滴溶液R,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则R是
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中II的内容:
I | 移取溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液 |
II |
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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】碳元素可以形成数量丰富的化合物,如CO与等氧化物,、、等无机弱酸及、等无机盐。回答下列问题:
已知25℃时,、、的电离平衡常数如下表。
(1)25℃时,当溶液中时,试求该溶液的___________ ,由水电离出的___________ 。
(2)将少量通入溶液中,发生反应的化学方程式为___________ 。
(3)该同学认为在溶液中存在三种可逆反应,分别是:
①___________ 、、。
②经计算得出25℃时,的溶液呈碱性,请通过计算得出结论,写出过程:___________ 。
③为继续探究溶液中存在的电离:取的溶液,滴加6滴溶液时(忽略溶液体积变化,大约是30滴)刚好出现白色沉淀,溶液中___________ (的),继续滴加溶液沉淀增多同时有气体产生,写出反应的离子方程式___________ 。
(4)将溶液与溶液等体积混合,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________ 。
已知25℃时,、、的电离平衡常数如下表。
(2)将少量通入溶液中,发生反应的化学方程式为
(3)该同学认为在溶液中存在三种可逆反应,分别是:
①
②经计算得出25℃时,的溶液呈碱性,请通过计算得出结论,写出过程:
③为继续探究溶液中存在的电离:取的溶液,滴加6滴溶液时(忽略溶液体积变化,大约是30滴)刚好出现白色沉淀,溶液中
(4)将溶液与溶液等体积混合,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为
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