从衣食住行到探索浩瀚宇宙,都有氮及其化合物的参与,但同时有毒含氮化合物的排放,也对环境产生污染。如何实现环境保护与资源利用的和谐统一,已成为我们的重要研究课题。
(1)工业上利用和可以合成,又可以进一步制备火箭燃料肼()。
①
②
③
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:___________ 。
(2)的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数,则0.01的水溶液pH等于___________ (忽略的二级电离和的电离,)。
(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究T℃时的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
①0~20min内,___________ 。
②T℃时反应的平衡常数___________ (为以物质的量分数表示的平衡常数)。
(4)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应 ,经过相同时间测得NO的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)①___________ ,②___________ 。
(5)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应):
①该装置中的离子交换膜为___________ (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②该电解池发生的总反应的化学方程式为___________ 。
(1)工业上利用和可以合成,又可以进一步制备火箭燃料肼()。
①
②
③
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
(2)的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数,则0.01的水溶液pH等于
(3)利用测压法在刚性密闭容器中研究T℃时的分解反应,现将一定量的NO充入该密闭容器中,测得体系的总压强随时间的变化如下表所示:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
压强/MPa | 15.00 | 14.02 | 13.20 | 12.50 | 12.50 |
②T℃时反应的平衡常数
(4)将等物质的量的NO和CO分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器,进行反应 ,经过相同时间测得NO的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是(答2条)①
(5)工业上常采用的耦合技术指的是在一套设备中同时进行多单元生成操作,从而使流程和设备简化,反应能耗降低,获得更大产品收率。我国科学家设计了与氯碱耦合电解池装置如图(图中物质只表示电极上的反应):
①该装置中的离子交换膜为
②该电解池发生的总反应的化学方程式为
更新时间:2023-12-25 20:30:46
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【推荐1】研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题:
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=a kJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表:
(1)则反应②中a=______ 。
(2)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)的ΔH为______ kJ/mol,该反应在______ (填“高温”或“低温”)下自发进行。
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和2.5 mol H2,发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-128 kJ/mol,测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如右图所示:
(3)图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是______ 。
(4)250℃时,该反应的平衡常数K值为______ 。
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ,测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表:
(5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为______ mol/(L·h),该温度下CO2的平衡转化率为______ 。
Ⅳ.电解逆转化制乙醇
(6)科研人员通过反复实验发现:CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇,则生成乙醇的反应发生在______ 极(填“阴”或“阳”),该电极的反应式为______ 。
Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ/mol
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=a kJ/mol
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表:
化学键 | C≡O | H-H | H-C | H-O |
E/(kJ/mol) | 1072 | 436 | 414 | 465 |
(1)则反应②中a=
(2)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)的ΔH为
Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和2.5 mol H2,发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=-128 kJ/mol,测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如右图所示:
(3)图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是
(4)250℃时,该反应的平衡常数K值为
Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ,测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
p后/p前 | 0.90 | 0.85 | 0.82 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
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【推荐2】为减小煤炭对环境的污染,工业上将煤炭与空气和水蒸气反应,得到工业的原料气。回答下列问题:
(1)已知:
①______ 。
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中与的物质的量之比______ (填标号)。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)为得到更多的氢气原料,工业上的一氧化碳变换反应:
①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为。反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压):、,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为______ 。
②生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是______ (填标号)。
A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,反应过程如图所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:______ ;步骤Ⅱ:______ 。
(3)制备水煤气反应的反应原理:。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是__________________ 。
(1)已知:
①
②其他条件不变,随着温度的下降,气体中与的物质的量之比
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
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①一定温度下,向密闭容器中加入等量的一氧化碳和水蒸气,总压强为。反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数总压):、,则反应用平衡分压代替平衡浓度的平衡常数的数值为
②生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是
A.反应温度越高越好 B.通入一定量的氮气
C.选择合适的催化剂 D.适当提高反应物压强
③以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,反应过程如图所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:
(3)制备水煤气反应的反应原理:。在工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是
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【推荐3】实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为绿色液体燃料(如甲醇)是一个重要方向。通过甲醇合成实现碳捕获,再在需要能量时进行甲醇水蒸气重整制备氢气,实现二氧化碳的闭路循环和氢能的储存。
I.甲醇的制备:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)CH3OH的生产速率主要由反应①决定(决速步),下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)
Ⅱ.甲醇、水蒸气催化重整制氢(SRM),主要制氢过程如图所示
(2)将CH3OH(g)、H2O(g)、O2(g)按一定比例作为原料气通入容器中发生SRM,原料进气比对反应1:的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图。当时,CH3OH与O2发生的主要反应为___________ 。
(3)SRM过程中得到了少量的副产物甲酸甲酯,选择一种活性较高的催化剂CuZnAl(组成里含CuO、ZnO、Al2O3的物质的量之比为1:1:1),并在该1mol催化剂中分别加入1mol、2mol、3molMgO对其进行改性(MgO不参与催化作用),分别可得CuZnAlMg1、CuZnAlMg2、CuZnAlMg3。改性后状态如表1所示,部分反应过程及不同催化剂对甲酸甲酯含量的影响如图1及图2所示
①甲醇生成副产物甲酸甲酯的过程可描述为___________ 。
②选用CuZnAlMg2为催化剂可以减少副产物甲酸甲酯的含量,请解释其原因___________ 。
(4)在对反应2: 的单独研究中,发现在进气比不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图 (各点对应温度可能不同)。图中B、C两点对应的反应温度分别为TB和TC,其中相对低温的是___________ 。(填TB或TC)。
(5)实验发现,其他条件不变,向反应2的平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是___________ 。
I.甲醇的制备:,该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
(1)CH3OH的生产速率主要由反应①决定(决速步),下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________(填标号)
A. | B. |
C. | D. |
Ⅱ.甲醇、水蒸气催化重整制氢(SRM),主要制氢过程如图所示
(2)将CH3OH(g)、H2O(g)、O2(g)按一定比例作为原料气通入容器中发生SRM,原料进气比对反应1:的选择性(某产物的选择性越大,则其含量越多)的影响较为复杂,其关系如图。当时,CH3OH与O2发生的主要反应为
(3)SRM过程中得到了少量的副产物甲酸甲酯,选择一种活性较高的催化剂CuZnAl(组成里含CuO、ZnO、Al2O3的物质的量之比为1:1:1),并在该1mol催化剂中分别加入1mol、2mol、3molMgO对其进行改性(MgO不参与催化作用),分别可得CuZnAlMg1、CuZnAlMg2、CuZnAlMg3。改性后状态如表1所示,部分反应过程及不同催化剂对甲酸甲酯含量的影响如图1及图2所示
孔体积/(cm3/g) | 比表面积/(m2/g) | 孔径/nm | |
CuZnAl | 0.23 | 33.58 | 22.77 |
CuZnAlMg1 | 0.38 | 56.63 | 27.06 |
CuZnAlMg2 | 0.50 | 69.76 | 28.97 |
CuZnAlMg3 | 0.36 | 61.85 | 23.27 |
①甲醇生成副产物甲酸甲酯的过程可描述为
②选用CuZnAlMg2为催化剂可以减少副产物甲酸甲酯的含量,请解释其原因
(4)在对反应2: 的单独研究中,发现在进气比不同时,测得相应的CO的平衡转化率如图 (各点对应温度可能不同)。图中B、C两点对应的反应温度分别为TB和TC,其中相对低温的是
(5)实验发现,其他条件不变,向反应2的平衡体系中投入一定量纳米CaO可明显提高H2的体积分数,原因是
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【推荐1】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1
CO将SO2还原为单质硫的热化学方程式为________________________ 。
(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),5分钟后达到平衡测得各组分物质的量如下:
①反应达到平衡时,CO的转化率为_______ ,5分钟内用H2表示的速率为________
②该反应的平衡常数K=__________ 。
③恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是__________ (填标号)。
A.v正(CO)=2v逆(H2) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO、H2的浓度之比为1:2
E.单位时间内,每生成1mol H2消耗2mol CH3OH
④若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是_____________ 。
⑤若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO 和0.4 mol CH3OH,此时v正__________ v逆(填“ >” < ”或“= ”)。
(1)用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在一定条件下还原为单质硫进行烟气脱硫。已知:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2= + 172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H3=- 296.0 kJ·mol-1
CO将SO2还原为单质硫的热化学方程式为
(2)CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),5分钟后达到平衡测得各组分物质的量如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
物质的量(mol) | 1.8 | 2.0 | 1.2 |
①反应达到平衡时,CO的转化率为
②该反应的平衡常数K=
③恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是
A.v正(CO)=2v逆(H2) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.CO、H2的浓度之比为1:2
E.单位时间内,每生成1mol H2消耗2mol CH3OH
④若将容器体积压缩到1L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是
⑤若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO 和0.4 mol CH3OH,此时v正
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【推荐2】 二甲醚又称甲醚,简称DME,熔点-141.5℃,沸点-24.9℃,与石油液化气相似,被誉为“21 世纪的清洁燃料”。制备原理如下:
(I)由天然气催化制备二甲醚:①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
(II)由合成气制备二甲醚:②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)若甲醇与二甲醚的燃烧热分别是△H=-760.5 kJ/mol和△H=-1453.0 kJ/mol;1 mol 液态水变为气态水要吸收44.0 kJ的热量。则△H3=__________ kJ/ mol。
(2)一定温度下,在容积固定的密闭容器中按I制备二甲醚,下列情况能说明反应①达到平衡状态的是_________ (填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B. CH4与O2的物质的量之比保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D. CH4的生成速率等于与CH3OCH3消耗速率的2倍
(3)在恒容密闭容器中按原理( I )制备二甲醚,若起始时c(CH4)= 0.20 mol/L,c(O2)= 0.10 mol/L,平衡时CH4的平衡转化率为50%,则平衡时CH3OCH3的体积分数为__________ 。
(4)工业上按原理(II)制备二甲醚时,反应②合成甲醇时常以Cu2O作催化剂。研究表明,反应体系中少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,请结合平衡移动原理分析其原因是_______________________________________________________ (写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(5)用铜作阳极,钛片作阴极,电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O,阳极及其溶液中有关转化如图所示。则阳极的电极反应式为_____________ ;溶液中III、IV二步总反应的离子方程式为_________________________ 。
(6)有人模拟工业上按原理(II)制备二甲醚,在1000K时的2 L密闭容器中充入2 mol CO和6 mol H2,此时体系总压强是3.2×105kPa。达到平衡时c(H2)= 1.4 mo/L,c(CH3OCH3)=0.3 mol/L,则用平衡分压表示反应③的平衡常数Kp=_________ (分压=总压×物质的量分数)。
(I)由天然气催化制备二甲醚:①2CH4(g)+O2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1
(II)由合成气制备二甲醚:②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
③2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)若甲醇与二甲醚的燃烧热分别是△H=-760.5 kJ/mol和△H=-1453.0 kJ/mol;1 mol 液态水变为气态水要吸收44.0 kJ的热量。则△H3=
(2)一定温度下,在容积固定的密闭容器中按I制备二甲醚,下列情况能说明反应①达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变
B. CH4与O2的物质的量之比保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量保持不变
D. CH4的生成速率等于与CH3OCH3消耗速率的2倍
(3)在恒容密闭容器中按原理( I )制备二甲醚,若起始时c(CH4)= 0.20 mol/L,c(O2)= 0.10 mol/L,平衡时CH4的平衡转化率为50%,则平衡时CH3OCH3的体积分数为
(4)工业上按原理(II)制备二甲醚时,反应②合成甲醇时常以Cu2O作催化剂。研究表明,反应体系中少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,请结合平衡移动原理分析其原因是
(5)用铜作阳极,钛片作阴极,电解一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液可得到Cu2O,阳极及其溶液中有关转化如图所示。则阳极的电极反应式为
(6)有人模拟工业上按原理(II)制备二甲醚,在1000K时的2 L密闭容器中充入2 mol CO和6 mol H2,此时体系总压强是3.2×105kPa。达到平衡时c(H2)= 1.4 mo/L,c(CH3OCH3)=0.3 mol/L,则用平衡分压表示反应③的平衡常数Kp=
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【推荐3】碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为______ 。
(2)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的△H = +11 kJ·mol-1,l molH2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(s)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______ kJ。
(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为__________________ 。
②上述反应中,正反应速率为正=k正x2(HI),逆反应速率为逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为____________________ (以K和k正表示)。若k正=0.0027 min-1,在t = 40 min时,正 = _______________ min-1。
③由上述实验数据计算得到正~x(HI)和逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为______________ (填字母)。
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为
(2)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的△H = +11 kJ·mol-1,l molH2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(s)分子中化学键断裂时需吸收的能量为
(3)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。在716 K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为
②上述反应中,正反应速率为正=k正x2(HI),逆反应速率为逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为
③由上述实验数据计算得到正~x(HI)和逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为
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【推荐1】有A、B、C、D四种强电解质,它们在水中电离产生下列离子(每种物质只含一种阴离子且互不重复)。
已知:①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无现象。
(1)A是_____________ ,B是____________ (填化学式) 。用离子方程式表示A的水溶液中存在的平衡关系:__________________ 。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1 B溶液的pH=a,则B溶液中:c(H+)-c(OH—)=_____________ (填微粒浓度符号)=_____________ (用含有a的关系式表示)。
(3)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_____________ 。
(4)在一定体积的0.005 mol·L-1的C溶液中,加入一定体积的0.00125 mol·L-1的盐酸,混合溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是________________ 。
(5)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______ mol·L−1,此时溶液中c(CrO42−)等于__________ mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
(6)现使用酸碱中和滴定法测定酸的浓度。在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是_________ (填写序号)。
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测酸溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
阳离子 | Na+、Ba2+、NH |
阴离子 | CH3COO-、OH-、Cl-、SO |
已知:①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的电离程度相同;②C溶液和D溶液相遇时只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇时只生成刺激性气味的气体,A溶液和D溶液混合时无现象。
(1)A是
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1 B溶液的pH=a,则B溶液中:c(H+)-c(OH—)=
(3)将等体积、等物质的量浓度的B溶液和C溶液混合,反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是
(4)在一定体积的0.005 mol·L-1的C溶液中,加入一定体积的0.00125 mol·L-1的盐酸,混合溶液的pH=11,若反应后溶液的体积等于C溶液与盐酸的体积之和,则C溶液与盐酸的体积比是
(5)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时,溶液中c(Ag+)为
(6)现使用酸碱中和滴定法测定酸的浓度。在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测酸溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
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(0.4)
【推荐2】弱电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。下列方法中,可以使醋酸溶液中CH3COOH电离程度增大的是_______ 。
A. 滴加少量浓盐酸 B. 微热溶液 C. 加水稀释 D. 加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为 20mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液, 得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______ (填“I”或“II”)。
②图I中 V=10 时,溶液中的c(Na+)________ c(A-)。(填“>”、“=”或“<”,其中A-代表酸根离子)
(3)下表为某同学所测 25℃时,甲、乙两种溶液的 pH。
①甲溶液中的c(OH-) =_________ mol/L。
②25℃时,等体积的甲、乙两溶液与等浓度的盐酸恰好完全反应,消耗的盐酸体积:甲_______ 乙。(填“>”、“=”或“<”)
③甲、乙溶液均加水稀释 10 倍后,所得溶液的 pH:甲______ 乙。(填“>”、“=”或“<”)
(4)下表是几种常见弱酸的电离常数
以下反应对应的离子方程式正确的是_______ 。
A.Na2CO3溶液吸收少量SO2:+SO2+H2O=+
B.漂白液生效的原理:ClO-+CO2+H2O = HClO+
C.次氯酸钠溶液吸收少量SO2:ClO-+SO2+H2O = HClO+
D.醋酸除水垢中的CaCO3:2CH3COOH+CaCO3= Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
(1)醋酸是常见的弱酸。下列方法中,可以使醋酸溶液中CH3COOH电离程度增大的是
A. 滴加少量浓盐酸 B. 微热溶液 C. 加水稀释 D. 加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为 20mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液, 得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是
②图I中 V=10 时,溶液中的c(Na+)
(3)下表为某同学所测 25℃时,甲、乙两种溶液的 pH。
甲 | 乙 | |
pH | 11 | 11 |
溶液 | 氨水 | 氢氧化钠溶液 |
①甲溶液中的c(OH-) =
②25℃时,等体积的甲、乙两溶液与等浓度的盐酸恰好完全反应,消耗的盐酸体积:甲
③甲、乙溶液均加水稀释 10 倍后,所得溶液的 pH:甲
(4)下表是几种常见弱酸的电离常数
化学式 | CH3COOH | H2SO3 | HClO | H2CO3 |
电离常数 | 1.8×10-5 | K1=1.23×10-2 K2=6.6×10-8 | 3.0×10-8 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 |
以下反应对应的离子方程式正确的是
A.Na2CO3溶液吸收少量SO2:+SO2+H2O=+
B.漂白液生效的原理:ClO-+CO2+H2O = HClO+
C.次氯酸钠溶液吸收少量SO2:ClO-+SO2+H2O = HClO+
D.醋酸除水垢中的CaCO3:2CH3COOH+CaCO3= Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
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(0.4)
解题方法
【推荐3】、、处理不当易造成环境污染,如果对这些气体加以利用就可以变废为宝,既减少了对环境的污染,又解决了部分能源危机问题。
(1)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。在催化条件下可以将还原为。已知:
①
②
则反应_______ 。
(2)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:
①在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入和,初始压强为,平衡时体积分数为30%,所用时间为10min,则该时间段内用浓度变化表示的反应速率为_______ ;该温度下平衡常数_______ (用平衡分压代替平衡浓度表示,分压=总压×物质的量分数);若保持温度不变,再向容器中加入和各1mol,则再次平衡时HCN的体积分数_______ (填“增大”“不变”或“减小”)
②其他条件一定,达到平衡时转化率随外界条件X变化的关系如图1所示,X代表_______ (填字母代号)。
A.温度 B.压强 C.原料中与的投料比
(3)结合水溶液中离子平衡的相关知识回答下列问题:
温度为t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知:,请回答下列问题:
①该NaOH溶液中由水电离出的_______ 。
②该温度下,若,要中和500mL该NaOH溶液所需的盐酸溶液的体积为_______ mL。
(1)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。在催化条件下可以将还原为。已知:
①
②
则反应
(2)工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应为:
①在一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入和,初始压强为,平衡时体积分数为30%,所用时间为10min,则该时间段内用浓度变化表示的反应速率为
②其他条件一定,达到平衡时转化率随外界条件X变化的关系如图1所示,X代表
A.温度 B.压强 C.原料中与的投料比
(3)结合水溶液中离子平衡的相关知识回答下列问题:
温度为t℃时,某NaOH稀溶液中,,已知:,请回答下列问题:
①该NaOH溶液中由水电离出的
②该温度下,若,要中和500mL该NaOH溶液所需的盐酸溶液的体积为
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(0.4)
解题方法
【推荐1】雾霾天气是一种大气污染状态,雾霾的源头多种多样,比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧,甚至火山喷发等。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①已知部分化学键的键能如下:
请计算上述反应的△H=_______________ kJ/mol
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是_______________ (填选项字母)。(下图中V正、K、n、P总分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和总压强)
③在T℃下,向体积为10L的恒容密闭容器中通入NO和CO,测得了不同时间时NO和CO的物质的量如下表:
T℃时该反应的平衡常数K=_______________ ,既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是_______________ (写出一种即可)。
(2)是硫酸工业释放出的主要尾气,为减少对环境造成的影响,采用以下方法将其资源化利用,重新获得重要工业产品硫化钙。
①写出反应Ⅰ的化学方程式_______________ 。
②反应Ⅱ中每生成1mol硫化钙理论上转移电子数为_______________ 。
③为充分利用副产品CO,设计电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,生成物W是_______________ ,其原理用电解总离子方程式解释是_______________ 。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
①已知部分化学键的键能如下:
分子式/结构式 | NO/N≡O | CO/C≡O | CO2/O=C=O | N2/N≡N |
化学键 | N≡O | C≡O | C=O | N≡N |
键能(kJ/mol) | 632 | 1072 | 750 | 946 |
②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行,并在t1时刻达到平衡状态,则下列示意图不符合题意的是
③在T℃下,向体积为10L的恒容密闭容器中通入NO和CO,测得了不同时间时NO和CO的物质的量如下表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/×10-2mol | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
n(CO)/×10-1mol | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
(2)是硫酸工业释放出的主要尾气,为减少对环境造成的影响,采用以下方法将其资源化利用,重新获得重要工业产品硫化钙。
①写出反应Ⅰ的化学方程式
②反应Ⅱ中每生成1mol硫化钙理论上转移电子数为
③为充分利用副产品CO,设计电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,生成物W是
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(0.4)
解题方法
【推荐2】氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。采用选择性催化还原或氧化吸收法可有效脱除烟气中的氮氧化物。
(1)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可表示为___ 。
②脱除NO的总反应为___ 。
(2)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1mol·L-1NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为___ 。
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是___ 。
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是___ 。
(1)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。
①由A到B的变化过程可表示为
②脱除NO的总反应为
(2)电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为硝态氮。分别向0.1mol·L-1NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如图3所示。电解0.1mol·L-1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如图4所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是
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(0.4)
解题方法
【推荐3】随着我国碳达峰、碳中和目标的确定,二氧化碳资源化利用倍受关注。
Ⅰ.研究发现,以和为原料合成尿素的反应 ΔH,分两步完成,其能量变化如图甲所示:
第一步:
第二步:
(1)合成尿素的决速反应是______ 反应(填“第一步”或“第二步”)。
(2)已知合成尿素 ΔH的活化能Ea(逆)为194,则该反应的活化能Ea(正)为______ 。
Ⅱ.以和催化重整制备合成气发生反应:。
(3)在一定条件下,在密闭容器中通入一定量的和,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是____ (填序号)。
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内CO与的物质的量之比保持不变
C.反应速率: D.断裂2mol C—H同时断裂1mol H—H键
②由图乙可知,压强____ (填“>”、“<”或“=”,下同);压强为时,对应温度下Y点速率____ 。
③若在Y点时对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小,重新达到新的平衡状态时,可能是图中:A、B、C、D、E点中的____ 点。
④一定温度下,向容积不变的密闭容器中通入总压强为P kPa的等物质的量的和以及一定量的水蒸气(水蒸气不参与反应),达到平衡后总压强1.48P kPa,的转化率为60%,则该温度下的____ (用含P的代数式表示,只列计算表达式:用平衡分压代替平衡浓度,已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
Ⅲ.在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图丙所示。
(4)铜电极上产生的电极反应式为______ ,若铜电极上只生成5.6g CO,则铜极区溶液质量变化了____ g;若铜极上只生成0.3mol 和0.4mol HCOOH,则电路中转移_____ mol电子。
Ⅰ.研究发现,以和为原料合成尿素的反应 ΔH,分两步完成,其能量变化如图甲所示:
第一步:
第二步:
(1)合成尿素的决速反应是
(2)已知合成尿素 ΔH的活化能Ea(逆)为194,则该反应的活化能Ea(正)为
Ⅱ.以和催化重整制备合成气发生反应:。
(3)在一定条件下,在密闭容器中通入一定量的和,的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图乙所示。
①若反应在恒温、恒压密闭容器中进行,下列叙述能说明反应达到平衡状态的是
A.容器中混合气体的密度保持不变 B.容器内CO与的物质的量之比保持不变
C.反应速率: D.断裂2mol C—H同时断裂1mol H—H键
②由图乙可知,压强
③若在Y点时对反应容器升温的同时扩大容器体积使体系压强减小,重新达到新的平衡状态时,可能是图中:A、B、C、D、E点中的
④一定温度下,向容积不变的密闭容器中通入总压强为P kPa的等物质的量的和以及一定量的水蒸气(水蒸气不参与反应),达到平衡后总压强1.48P kPa,的转化率为60%,则该温度下的
Ⅲ.在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料,其原理如图丙所示。
(4)铜电极上产生的电极反应式为
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