(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①
②除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最需要抑制的生成,原因是
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素,工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知:。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为
②下,向两份质量和粒径均相同的粉中,分别加入等体积溶液和溶液来改性粉,氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是
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(1)C的电子式
(2)A的化学式
(3)反应③的化学方程式
(4)反应④的离子方程式
(1)铝灰用“水洗”的目的是:
(2)“过滤1”所得滤渣主要成分为:
(3)用下图装置制备CO2时,适宜的药品A为:
(4)请设计从“过滤2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案:称取一定质量“过滤2”的滤渣,放入烧杯中,
已知:元素与元素性质相似;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;
(1)在自然界中,钇只有一种稳定同位素,Y位于元素周期表的第
(2)焙烧的目的是将矿石中的Y元素转化为,并将元素转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是
(3)“萃取分液”实验需要的玻璃仪器有
(4)滤液Ⅱ中的
(5)反应过程中,测得Y的沉淀率随的变化情况如图所示。当草酸用量过多时,钇的沉淀率下降的原因是
(6)“焙烧”过程生成的化学方程式为
①
②
③
(1)反应的
(2)下列措施中,能提高①中产率的有_______。
A.使用过量的 | B.升高温度 | C.增大压强 | D.使用催化剂 |
A.
B.
C. 若在和316℃时,起始时,则平衡时,小于50%
(4)采用一种新型的催化剂(主要成分是的合金),利用和制备二甲醚(DME)。观察图,当约为
(5)下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,a极生成的气体是
(6)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:,。与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是
(1)和在Cu/ZnO催化下发生反应可合成清洁能源甲醇:,该反应实际上分两步进行。
断开(或形成)1mol化学键的能量变化数据如下表所示,利用下表中的数据可知,该反应每生成1mol甲醇,需要
化学键 | H-H | C-O | C=O | O-H | C-H |
436 | 326 | 803 | 464 | 414 |
(2)可利用热分解制备,已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
计算热分解反应④
(3)重整技术是实现“碳中和”的一种理想的利用技术,反应为:。在pMPa时,将和按物质的量之为1:1:充入密闭容器中,分别在无催化剂及催化下反应相同时间,测得的转化率与温度的关系如图所示:
在pMPa、900℃、催化条件下,将、、按物质的量之比为充入密闭容器,的平衡转化率为,此时平衡常数
Ⅱ.回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。
(4)①装置b中参与反应的电极为
②反应后装置b中溶液pH变化
③装置b中的总反应的离子方程式为
(1)重晶石(BaSO4)高温煅烧可发生一系列反应,其中部分反应如下;
①BaSO4(s)+4C(s)=BaS(s)+4CO(g) ΔH=+571.2 kJ·mol-1
②BaS(s)=Ba(s)+S(s)ΔH=+460 kJ·mol-1
已知:③2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ·mol-1
则:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s) ΔH =
(2)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2,用阴极排出的溶液可吸收NO2。
①阳极的电极反应式为
②在碱性条件下,用阴极排出的溶液吸收NO2,使其转化为无害气体,同时有SO32-生成。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
Ⅱ.乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
(3)T2℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH,达到平衡时,测得c(C2H4)= c(CH4)。该反应的ΔH
(4)计算反应2CH4(g) =C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=
资料:i.草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii.三水三草酸合铁酸钾K3 Fe(C2O4)3·3H2O为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在:
[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42- K=6.3×10-21
iii. FeC2O4·2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸。
[实验1]通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
操作 | 现象 |
在避光处,向10 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液中缓慢加入0.5 mol·L-1 K2C2O4溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤 | 得到翠绿色溶液和翠绿色晶体 |
(2)取实验1中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是
(3)经检验,翠绿色晶体为K3 Fe(C2O4)3·3H2O设计实验,确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象是
(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:
[实验2]通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易,判断二者还原性的强弱。
步骤 | 操作 | 现象 |
I | 向l mL 0.5 mol·L-1 FeSO4溶液中加入1 mL 0.5 mol·L-1 K2C2O4溶液,过滤 | 立即产生黄色沉淀 |
II | 洗涤Ⅰ中的黄色沉淀,向其中加入过量的6%H2O2溶液,振荡,静置 | 剧烈放热,产生大量的红褐色沉淀和无色气体 |
III | 待充分反应后,向其中加入稀硫酸,调节pH约为4 | 得到翠绿色溶液 |
(6)以上现象能否说明C2O42-没有被氧化。请判断并说明理由:
(7)用FeC13溶液、K2C2O4溶液和其他试剂,设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。画出装置图并描述预期现象:
已知:室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | In3+ |
开始沉淀pH(离子浓度为0.1mol·L-1时) | 1.3 | 6 | 3 |
完全沉淀pH | 2.7 | 8 | 4.3 |
(1)In2O3中In的化合价是
(2)“中性浸出”的过程为:先加入稀硫酸和适量氧化剂MnO2氧化酸浸氧化锌烟尘,反应结束前半个小时加入CaO调整pH=5.0~5.2。
①FeSiO3与稀H2SO4反应的化学方程式为
②氧化酸浸过程中,In2S3中的硫元素被MnO2氧化为 ,该反应的离子方程式为
③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为
④“中浸渣”的主要成分为In(OH)3、
(3)萃取时,发生反应In3+ +3H2A2In(HA2)3 +3H+,H2A2代表有机萃取剂。
①反萃取时,宜选用的试剂X为
②实验室进行萃取和反萃取时,均需要使用的玻璃仪器有
(4)“置换”后的滤液可返回
(5)“置换”时锌粉的利用率为90%,若想获得6.9 kg海绵铟,需要使用锌粉
【推荐3】氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理和化学平衡对于消除环境污染有重要意义。
(1)NO在空气中存在如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH。上述反应分两步完成,其反应历程如图所示。
请回答下列问题:
①写出反应II的热化学方程式
②反应I和反应II中,一个是快反应,会快速建立平衡状态,而另一个是慢反应。决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,T℃时,各物质起始浓度及12min和15min时各物质的平衡浓度如表所示:
浓度(mol·L-1) 时间(min) | NO | CO2 | N2 |
0 | 0.200 | 0 | 0 |
12 | 0.050 | 0.075 | 0.075 |
15 | 0.100 | 0.050 | 0.450 |
①T℃时,该反应的平衡常数为
②在12min时,若只改变某一条件使平衡发生移动,15min时重新达到平衡,则改变的条件是
③在15min时,保持温度和容器体积不变再充入NO和N2,使NO、N2的浓度分别增加至原来的2倍4倍,此时反应v正
(3)NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)△H<0,在一定条件下NO2与N2O4的消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系式:v正(NO2)=k1·P2(NO2),v逆(N2O4)=k2·P(N2O4),速率与分压关系如图所示。一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是Kp=
(1)第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为
(2)铜、铁元素能形成多种配合物。微粒间形成配位键的条件是:一方是能够提供孤电子对的原子或离子,另一方是具有
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子:请回答下列问题:
①H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是
②SO2分子的空间构型为
③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为
④中所形成的配离子中含有的化学键类型有
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键
⑤CuCl的晶胞结构如图所示,其中Cl原子的配位数为
(1)卟吩中N原子采用的轨道杂化方式是
(2)下列有关叶绿素分子的说法正确的是_________(填选项序号)。
A.图中1—5号C中有三个具有手性 |
B.分子中存在配位键 |
C.图中1、2、3、4号C共面 |
D.N的第一电离能大于O |
(4)氰化氢(HCN)是一种含氮剧毒化合物,其分子中键与键的个数比为
(5)N与B能够形成一种硬度接近金刚石的物质,其晶体结构如图,若其晶胞边长为a pm,则其密度为
(1)基态镍原子的价电子排布图为
(2)四羰基合镍是一种无色挥发性液体,熔点-25℃,沸点43℃。则四羟基合镍中σ键和π键数目之比为
(3)[Ni(NH3)
4]SO4中N原子的杂化方式为
NH3)4]SO4中H-N-H键之间的夹角
(4)已知NiO的晶体结构(如图1),可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中,则NiO晶体中原子填充在氧原子形成的
(5)一定温度下,NiO晶体可分散形成“单分子层”,O2-作单层密置排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为αm,每平方米面积上分数的NiO的质量为