甲醇燃料分为甲醇汽油和甲醇柴油,工业合成甲醇的方法很多。
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H═_________ .
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H____ 0 (填>、<或=).
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)___________
E.将甲醇从混合体系中分离出来
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数_____________________ (结果保留小数点后两位数字)
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为_________
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8,碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀__________ (填“能”或“否”).
(1)一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H3
则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的△H═
(2)在容积为2L的密闭容器中进行反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其他条件不变,在300℃和500℃时,物质的量n(CH3OH)与反应时间t的变化曲线如图1所示,该反应的△H
(3)若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(填字母)
A.缩小容器体积 |
B.降低温度 |
C.升高温度 |
D.使用合适的催化剂 |
(4)CH4和H2O在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2,T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4和1mol H2O(g),5小时后测得反应体系达到平衡状态,此时CH4的转化率为50%,计算该温度下上述反应的化学平衡常数
(5)以甲醇为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图2是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图,B极的电极反应式为
(6)25℃时,草酸钙的Ksp=4.0×10﹣8,碳酸钙的Ksp=2.5×10﹣9。向10ml碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10﹣4mol•L﹣1的草酸钾溶液10ml,能否产生沉淀
更新时间:2016/12/09 15:54:11
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【推荐1】游离态氮称为惰性氮,游离态氮转化为化合态氮称之为氮的活化,在氮的循环系统中,氮的过量“活化”,则活化氮开始向大气和水体过量迁移,氮的循环平衡被打破,导致全球环境问题。
Ⅰ.氮的活化工业合成氨是氮的活化重要途径之一,在一定条件下,将N2 和 H2通入到体积为0.5L的恒容容器中,反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示:(1)10min内用NH3表示该反应的平均速率,(NH3)=____________ 。
(2)在第10min和第25min改变的条件可能分别是_________ 、________ (填字母)。
A.加了催化剂
B. 升高温度
C. 增加NH3的物质的量
D.压缩体积
E.分离出氨气
(3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是__________ (填字母)。
A.容器中气体密度不变
B. 容器中压强不变
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆
D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ.催化转化为惰性氮 已知:SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= +180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式______________________________ 。
计算此温度下的化学平衡常数K=______ ,
②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图,(图中电极均为石墨电极)。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验(a<b),电解时NO2发生反应的电极反应式:_____________ 。
Ⅰ.氮的活化工业合成氨是氮的活化重要途径之一,在一定条件下,将N2 和 H2通入到体积为0.5L的恒容容器中,反应过程中各物质的物质的量变化如右图所示:(1)10min内用NH3表示该反应的平均速率,(NH3)=
(2)在第10min和第25min改变的条件可能分别是
A.加了催化剂
B. 升高温度
C. 增加NH3的物质的量
D.压缩体积
E.分离出氨气
(3)下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是
A.容器中气体密度不变
B. 容器中压强不变
C.3v(H2)正=2v(NH3)逆
D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
Ⅱ.催化转化为惰性氮 已知:SO2、CO、NH3等都可以催化还原氮氧化物生成惰性氮。
(4)在25℃,101kPa时,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H1= -92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= -571.6kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g) △H3= +180kJ/mol
则NO与NH3反应生成惰性氮的热化学方程式
(5)在有氧条件下,新型催化剂M能催化CO与NOx反应生成N2。现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,维持恒温恒容,在催化剂作用下发生反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H<0,相关数据如下:
0min | 5min | 10min | 15min | 20min | |
c(NO2) /mol·L-1 | 2.0 | 1.7 | 1.56 | 1.5 | 1.5 |
c(N2) /mol·L-1 | 0 | 0.15 | 0.22 | 0.25 | 0.25 |
计算此温度下的化学平衡常数K=
②实验室模拟电解法吸收NOx装置如图,(图中电极均为石墨电极)。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验(a<b),电解时NO2发生反应的电极反应式:
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【推荐2】当今,世界多国相继规划了“碳达峰”、“碳中和”的时间节点。因此,研发二氧化碳被转化为多种基础化学品,如甲醇、烯烃、芳烃、环状碳酸酯等的技术成为研究焦点。
I.完成下列问题
(1)已知25℃时,的燃烧热分别为,25℃时和生成和的热化学方程式为_______ 。
(2)与反应可能会有多种生成物,用乙烯的选择性最高的催化剂,在T温度下的恒容体系中,初始投入,压强为0.1MPa进行反应,平衡状态时压强为原来压强的0.835倍,的产率为_______ ,此温度下的平衡常数_______ (列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)与反应生成、乙烯的过程中还存在副反应:,若在绝热、恒容的密闭体系中进行该反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是_______ (填序号)。
Ⅱ.在的转化应用研究中,利用此反应[环氧丙烷(PO)]+CO2→ [环状碳酸酯(PC)],将转化为PC塑料。通过控制变量探究生产环状碳酸酯(PC)的适宜条件,各种参数对特殊催化剂催化条件下PC产率和选择性的影响如图所示:
(4)根据图A、B、C、D可知,合成PC的适宜条件为催化剂的质量为0.15g,温度_______ ℃、压强_______ MPa;反应时间选择5h的原因是_______ 。从绿色化学的角度看,此反应的优点是_______ 。
(5)为了降低大气中含量,你认为化学技术上需要克服的难题除了研究合适的催化剂之外,还要解决_______ (写一种即可)。
I.完成下列问题
(1)已知25℃时,的燃烧热分别为,25℃时和生成和的热化学方程式为
(2)与反应可能会有多种生成物,用乙烯的选择性最高的催化剂,在T温度下的恒容体系中,初始投入,压强为0.1MPa进行反应,平衡状态时压强为原来压强的0.835倍,的产率为
(3)与反应生成、乙烯的过程中还存在副反应:,若在绝热、恒容的密闭体系中进行该反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到时刻达到平衡状态的是
Ⅱ.在的转化应用研究中,利用此反应[环氧丙烷(PO)]+CO2→ [环状碳酸酯(PC)],将转化为PC塑料。通过控制变量探究生产环状碳酸酯(PC)的适宜条件,各种参数对特殊催化剂催化条件下PC产率和选择性的影响如图所示:
(4)根据图A、B、C、D可知,合成PC的适宜条件为催化剂的质量为0.15g,温度
(5)为了降低大气中含量,你认为化学技术上需要克服的难题除了研究合适的催化剂之外,还要解决
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(0.4)
【推荐3】燃油汽车尾气中含有等有毒气体造成大气污染,可在汽车尾气排放装置加催化转化装置,将有毒气体转化为无毒气体。反应原理如下:
①
②
回答下列问题:
(1)已知:物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
燃烧热,则反应①的___________ 。
(2)下列措施有助于消除汽车尾气污染的是___________(填标号)。
(3)一定温度下,恒压为的密闭容器中充入,催化发生上述两个反应,平衡后测得生成,则平衡时的转化率为___________ ,反应②的压强平衡常数___________ 。
(4)在三元催化剂(铂、铑、钯)条件下,不同温度下相同时间各气体的消除率如图所示,温度高于时,的消除率降低的原因可能是___________ 。(5)某研究小组利用电催化原理技术处理汽车尾气以实现变废为宝,如图所示:①阴极反应生成的电极反应式为___________ 。
②已知三种气体分别在某新型催化剂下电还原的历程如下图所示;该催化剂对三种气体电还原的催化活性由强到弱的顺序是___________ 。
①
②
回答下列问题:
(1)已知:物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质 | |||
能量 | 945 | 498 | 631 |
(2)下列措施有助于消除汽车尾气污染的是___________(填标号)。
A.缩小体积 | B.升高温度 | C.移除 | D.改变反应物比例 |
(3)一定温度下,恒压为的密闭容器中充入,催化发生上述两个反应,平衡后测得生成,则平衡时的转化率为
(4)在三元催化剂(铂、铑、钯)条件下,不同温度下相同时间各气体的消除率如图所示,温度高于时,的消除率降低的原因可能是
②已知三种气体分别在某新型催化剂下电还原的历程如下图所示;该催化剂对三种气体电还原的催化活性由强到弱的顺序是
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(0.4)
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【推荐1】硫单质及其化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。
(1)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:
ⅰ.水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1
ⅱ.氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下表:
①恒温恒压下,密闭容器中发生反应i。下列事实能说明反应i达到平衡状态的是_______ 。 (填标号)
a.容器的体积不再改变
b.化学平衡常数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.形成1molH—O键,同时形成1molH—S键
②一定条件下,密闭容器中发生反应i,其中COS(g)的平衡转化率()与温度(T)的关系如图所示。则A、B、C三点对应的状态中,v(COS)=v(H2S)的是____________ 。(填标号)
③反应ii的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的是__________ (填“A”或“B”)。T1℃时,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入2 mol COS(g)和1 mol H2(g),发生反应ii,COS的平衡转化率为_____________ 。
(2)过二硫酸是一种强氧化性酸,其结构式为
①在Ag+催化作用下,S2O能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO和MnO,该反应的离子方程式为_____________________________ 。
②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为________________________________ 。
(3)NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知:25℃时,反应Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq)的平衡常数K=1.75×1038,H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15。
①NaHS的电子式为____________________ 。
②Ksp(HgS)=_____________________ 。
(1)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:
ⅰ.水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1
ⅱ.氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下表:
化学键 | H-H | C=O(COS) | C=S | H-S | |
E/kJ·mol-1 | 436 | 745 | 580 | 339 | 1076 |
①恒温恒压下,密闭容器中发生反应i。下列事实能说明反应i达到平衡状态的是
a.容器的体积不再改变
b.化学平衡常数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.形成1molH—O键,同时形成1molH—S键
②一定条件下,密闭容器中发生反应i,其中COS(g)的平衡转化率()与温度(T)的关系如图所示。则A、B、C三点对应的状态中,v(COS)=v(H2S)的是
③反应ii的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的是
(2)过二硫酸是一种强氧化性酸,其结构式为
①在Ag+催化作用下,S2O能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO和MnO,该反应的离子方程式为
②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为
(3)NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知:25℃时,反应Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq)的平衡常数K=1.75×1038,H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15。
①NaHS的电子式为
②Ksp(HgS)=
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【推荐2】Ⅰ.H2S与CH4重整,不但可以消除污染,还可以制氢。主要反应如下:①CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)+Q(Q<0)
(1)在恒温恒容条件下,可作为反应①达到平衡状态的判断依据是___________(选填编号)。
Ⅱ.在恒压条件下,以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2的组成的混合气体发生反应①,达到平衡状态时,四种组分物质的量分数随温度的变化如图所示。(2)如图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是___________ 、___________ (选填编号)。
(3)M点对应温度下,H2S的转化率是___________ 。
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现:过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活;Co助剂有稳定催化剂的作用。如图表示800℃,Al2O3催化剂条件下投入等量H2S,投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1,达平衡时H2S转化率、平均反应速率。(4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为对应图中___________ 组图像(选填“A”“B”或“C”);在三组图像中,C组图像中平均反应速率最低的可能原因是___________ 。
(5)未添加Co助剂时,无积碳,随着Co添加量的变化,积碳量变化如图所示,Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为___________ 。
(1)在恒温恒容条件下,可作为反应①达到平衡状态的判断依据是___________(选填编号)。
A.混合气体密度不变 |
B.容器内压强不变 |
C.2v正(H2S)=v逆(CS2) |
D.CH4与H2的物质的量分数之比保持不变 |
Ⅱ.在恒压条件下,以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2的组成的混合气体发生反应①,达到平衡状态时,四种组分物质的量分数随温度的变化如图所示。(2)如图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是
(3)M点对应温度下,H2S的转化率是
Ⅲ.在研究反应发生的适宜条件时发现:过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活;Co助剂有稳定催化剂的作用。如图表示800℃,Al2O3催化剂条件下投入等量H2S,投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1,达平衡时H2S转化率、平均反应速率。(4)投料比n(CH4)∶n(H2S)=1∶1为对应图中
(5)未添加Co助剂时,无积碳,随着Co添加量的变化,积碳量变化如图所示,Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为
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(0.4)
解题方法
【推荐3】为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究。
(1)① 把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
② 在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。
写出②中反应的化学方程式________ 。
(2)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是_______ (填序号)。
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.苯的同系物
② 适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。
测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡,v(H2)=______ ;氢气的转化率=_______ ;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有______ 。
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知:
CH4(g) + 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=― 890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是________ 。
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
(说明:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀)
吸收CO2最合适的试剂是_________ [填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液,实验时除需要测定工业废气的体积(折算成标准状况)外,还需要测定__________ 。
(1)① 把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
② 在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。
写出②中反应的化学方程式
(2)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是
A.烷烃 B.烯烃 C.炔烃 D.苯的同系物
② 适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。
测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡,v(H2)=
(3)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
已知:
CH4(g) + 2O2(g)CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH1=― 890.3 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g)H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
溶解度(S)/g | 溶度积(Ksp) | ||
Ca(OH)2 | Ba(OH)2 | CaCO3 | BaCO3 |
0.16 | 3.89 | 2.9×10-9 | 2.6×10-9 |
(说明:Ksp越小,表示该物质在水溶液中越易沉淀)
吸收CO2最合适的试剂是
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【推荐1】工业上以硫酸泥(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)为原料提取硒,流程如图:(1)“脱硫”过程中,温度控制在95℃,原因是___ 。
(2)“氧化”过程中,Se转化成H2SeO3,该反应的化学方程式为___ 。
(3)“还原”过程是通过控制电位还原的方法将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中。下表是将“过滤Ⅰ”所得滤液中所含物质还原对应的电位。控制电位在0.782~1.692V,可除去“过滤Ⅰ”所得滤液中残留的ClO2。
为使硒和杂质金属分离,加入Na2SO3还原时,电位应控制在___ 范围;H2SeO3(弱酸)还原为硒的离子反应方程式为___ 。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的金属阳离子有Zn2+、Na+、___ 。
(5)所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18,要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则需控制溶液中c(S2-)≥___ mol·L-1。
(2)“氧化”过程中,Se转化成H2SeO3,该反应的化学方程式为
(3)“还原”过程是通过控制电位还原的方法将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中。下表是将“过滤Ⅰ”所得滤液中所含物质还原对应的电位。控制电位在0.782~1.692V,可除去“过滤Ⅰ”所得滤液中残留的ClO2。
名称 | Cu2+/Cu | Zn2+/Zn | Fe2+/Fe | Fe3+/Fe2+ | ClO2/Cl | H2SeO3/Se |
电位/V | 0.435 | -0.885 | 0.463 | 0.782 | 1.692 | 0.743 |
为使硒和杂质金属分离,加入Na2SO3还原时,电位应控制在
(4)滤液Ⅱ中主要存在的金属阳离子有Zn2+、Na+、
(5)所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18,要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则需控制溶液中c(S2-)≥
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【推荐2】镀镍生产过程中产生的酸性硫酸镍废液(含有等杂质离子),通过精制提纯可制备高纯硫酸镍,部分流程如下:资料1:时,,,易溶于水。
资料2:(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为:
X+Mx+ M +xH+
(1)操作1、2的名称_________ ,操作3的所需要主要玻璃仪器名称是烧杯和_________ 。
(2)操作1中加入的主要目的是______ 。
(3)溶液参与反应的离子方程式是和_________ ,杂质离子沉淀完全时,溶液中_________ (c(杂质离子)可视为沉淀完全)。
(4)滤液b中含有的金属阳离子主要有和_________ 。
(5)在硫酸盐溶液中对某些金属离子的萃取率与关系如图所示,在一定范围内,随着升高,萃取率升高的原因是___________ 。(6)处理后母液再利用及含量测定:
①在母液中加入石灰乳可制备操作1中所需浆液,写出制备的化学方程式_________ 。
②准确量取处理后的母液稀释液于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,滴加氨水调节溶液,用溶液滴定至终点,滴定反应为:,平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液,计算处理后的母液稀释液中含量_________ 。
资料2:(二乙基己基磷酸)萃取金属离子的反应为:
X+Mx+ M +xH+
(1)操作1、2的名称
(2)操作1中加入的主要目的是
(3)溶液参与反应的离子方程式是和
(4)滤液b中含有的金属阳离子主要有和
(5)在硫酸盐溶液中对某些金属离子的萃取率与关系如图所示,在一定范围内,随着升高,萃取率升高的原因是
①在母液中加入石灰乳可制备操作1中所需浆液,写出制备的化学方程式
②准确量取处理后的母液稀释液于锥形瓶中,加入溶液,充分反应后,滴加氨水调节溶液,用溶液滴定至终点,滴定反应为:,平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液,计算处理后的母液稀释液中含量
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【推荐3】汽车废弃催化剂中含有Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2。一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
回答下列问题:
(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物,粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,操作A的名称为_______ 。
(2)酸浸工序中Pt溶于王水生成NO和氯铂酸(H2PtCl6),该反应的化学方程式为_______ 。有同学提议,将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,其优点是_______ 。
(3)铂的浸出率与不同加热方式、不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为_______ 。
(4)酸浸温度不宜过高的原因为_______ 。
(5)沉铂时,加入适当过量NH4Cl的目的是_______ 。
(6)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为_______ ,当Al3+开始沉淀时,溶液中的Fe3+浓度为_______ mol/L。
有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表:
金属离子 | Al3+ | Mg2+ | Fe3+ |
开始沉淀的pH | 3.5 | 9.5 | 2.2 |
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH | 4.7 | 11.1 | 3.2 |
(1)长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物,粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,操作A的名称为
(2)酸浸工序中Pt溶于王水生成NO和氯铂酸(H2PtCl6),该反应的化学方程式为
(3)铂的浸出率与不同加热方式、不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为
(4)酸浸温度不宜过高的原因为
(5)沉铂时,加入适当过量NH4Cl的目的是
(6)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为
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【推荐1】甲烷水蒸气催化重整(SMR)是传统制取富氢和CO混合气的重要方法,具有工艺简单、成本低等优点。
回答下列问题:
(1)已知一定温度时,有如下反应:
①CH4(g)+O2(g) ⇌CO(g)+2H2(g) ΔH1=−35.7 kJ·mol−1
②CO(g)+ H2(g) +O2(g) ⇌H2O(g)+CO2(g) ΔH2=−524.8 kJ·mol−1
③CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=−41.2 kJ·mol−1
则该温度下,甲烷水蒸气催化重整的热化学方程式为___________ 。
(2)将1 mol CH4和1 mol H2O(g)通入某恒容密闭容器中,不同温度下的各物质平衡组成曲线以及CH4和H2O(g)转化率曲线分别如图1和图2所示。
①由图1说明温度___________ (填“较高”或“较低”)时有利于甲烷水蒸气重整反应制氢。
②由图2可知低温时,水的转化率比甲烷的高,其原因是___________ 。(结合方程式表示)
③由图1、图2可知温度高于1000 ℃时,甲烷和水的转化率基本相等的原因是___________ 。
④若在一定温度下同时提高甲烷和水蒸气的转化率,可采取的措施为___________ 。
(3)重整生成的气体通入熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中,负极气体放电的反应式为___________ 、___________ 。
(4)按水碳比n(H2O)/n(CH4)=2通入恒容的密闭容器内,在一定温度下,发生反应:CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g),起始压强为p0,达到平衡时,甲烷的转化率为90%。若不考虑副反应,则该温度下反应的平衡常数Kp=___________ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留小数点后一位)。
(5)若重整反应的消耗速率与自身压强间存在关系v正=k正·p(CH4)·p(H2O),v逆=k逆·p(CO)·p3(H2),其中k正、k逆是与反应温度有关的速率常数,温度升高,k正、k逆增加的倍数:k正___________ k逆(填“>”“<”或“=”)。
回答下列问题:
(1)已知一定温度时,有如下反应:
①CH4(g)+O2(g) ⇌CO(g)+2H2(g) ΔH1=−35.7 kJ·mol−1
②CO(g)+ H2(g) +O2(g) ⇌H2O(g)+CO2(g) ΔH2=−524.8 kJ·mol−1
③CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=−41.2 kJ·mol−1
则该温度下,甲烷水蒸气催化重整的热化学方程式为
(2)将1 mol CH4和1 mol H2O(g)通入某恒容密闭容器中,不同温度下的各物质平衡组成曲线以及CH4和H2O(g)转化率曲线分别如图1和图2所示。
①由图1说明温度
②由图2可知低温时,水的转化率比甲烷的高,其原因是
③由图1、图2可知温度高于1000 ℃时,甲烷和水的转化率基本相等的原因是
④若在一定温度下同时提高甲烷和水蒸气的转化率,可采取的措施为
(3)重整生成的气体通入熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中,负极气体放电的反应式为
(4)按水碳比n(H2O)/n(CH4)=2通入恒容的密闭容器内,在一定温度下,发生反应:CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g),起始压强为p0,达到平衡时,甲烷的转化率为90%。若不考虑副反应,则该温度下反应的平衡常数Kp=
(5)若重整反应的消耗速率与自身压强间存在关系v正=k正·p(CH4)·p(H2O),v逆=k逆·p(CO)·p3(H2),其中k正、k逆是与反应温度有关的速率常数,温度升高,k正、k逆增加的倍数:k正
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【推荐2】研究含氮、碳化合物的性质对它们的综合利用有重要意义。
(1)反应NO+O3=NO2+O2,若生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是____ mol
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1
已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式_________________________________
(3)N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图所示。M电极发生的电极反应式为__________________________________
(4)已知CO (g) +H2O (g) H2 (g) +CO2 (g) ΔH>0
①一定条件下反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是______ (填写字母)
A.逆反应速率先增大后减小 B.H2 O (g)的体积百分含量减小
C.CO的转化率增大 D.容器中c(CO2)/c(CO)的值减小
②在某压强下,上述反应在不同温度、不同投料比时,CO的转化率如图所示。
则KA、KB、KC三者之间的大小关系为_________ ,T1温度下,将1molCO和4mol H2O (g)充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CO)=__________ ;若保持其他条件不变, 向平衡体系中再通入1molCO和1molCO2,此时v(正)_____ v(逆)(填“>”、“=”或“<” )
(1)反应NO+O3=NO2+O2,若生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1
已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式
(3)N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图所示。M电极发生的电极反应式为
(4)已知CO (g) +H2O (g) H2 (g) +CO2 (g) ΔH>0
①一定条件下反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是
A.逆反应速率先增大后减小 B.H2 O (g)的体积百分含量减小
C.CO的转化率增大 D.容器中c(CO2)/c(CO)的值减小
②在某压强下,上述反应在不同温度、不同投料比时,CO的转化率如图所示。
则KA、KB、KC三者之间的大小关系为
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【推荐3】研究新型的有机合成方法具有重要意义。费托合成是以合成气(CO和H2的混合气体)为原料在催化剂和适当条件下合成烷烃的工艺过程,表示为:
(1)在容积为1L的密闭容器中充入1.6molCO和6.6molH2,反应10min后,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示:
①由上图判断,费托合成中生成___________ (填“”或“”)的活化能最小,A、B点对应的合成反应的平衡常数K(A)___________ K(B)(填“>”、“<”或“=”),理由为___________ 。
②650K时,生成的反应已达平衡,则此时反应选择性(转化的CO中生成的百分比)为___________ %,平衡常K=___________ 。
(2)利用电化学原理既能合成有机物,又能输出电能。下图所示装置可合成苯胺,反应进行一段时间,负极质量减轻7.8g,D出口溶液增重0.19g。
①电流的方向为___________ (填“A→B”或“B→A”)。
②生成目标产物的电极反应式为___________ 。
③电流效率=___________ %。(,计算结果保留小数点后1位)
(1)在容积为1L的密闭容器中充入1.6molCO和6.6molH2,反应10min后,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示:
①由上图判断,费托合成中生成
②650K时,生成的反应已达平衡,则此时反应选择性(转化的CO中生成的百分比)为
(2)利用电化学原理既能合成有机物,又能输出电能。下图所示装置可合成苯胺,反应进行一段时间,负极质量减轻7.8g,D出口溶液增重0.19g。
①电流的方向为
②生成目标产物的电极反应式为
③电流效率=
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