碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,简称DMC),是一种应用前景广泛的新材料,实验室中可用甲醇、CO、CO2等进行合成。回答下列问题:
(1)二氧化碳的电子式为_________________
(2)用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:−283.0kJ•mol−1,
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)⇌CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H=_____ 。
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是_______________ 。
(3)由上述反应可知甲醇和CO2可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产.
在该温度下,最佳反应时间是_________ h;4~10h内DMC的平均反应速率是_______ .
(4)以多孔铂为电极,在如下图装置中A、B口分别通入CH3OCOOCH3和O2构成燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式____________________________
(1)二氧化碳的电子式为
(2)用甲醇、CO、O2在常压、70~120℃和催化剂的条件下合成DMC。
已知:①CO的标准燃烧热为:−283.0kJ•mol−1,
②1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量
③2CH3OH(g)+CO2(g)⇌CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=−15.5kJ•mol−1
则2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)⇌CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l)△H=
该反应在常压和70~120℃条件下就能自发反应的原因是
(3)由上述反应可知甲醇和CO2可直接合成DMC但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产.
①写出该反应平衡常数表达式:
②在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明已达到平衡状态的是
A.v正(CH3OH)=2v逆(CO2)
B.CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变D.容器内压强不变
③某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10−5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图1所示.(计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量)。
在该温度下,最佳反应时间是
(4)以多孔铂为电极,在如下图装置中A、B口分别通入CH3OCOOCH3和O2构成燃料电池,请写出该电池负极的电极反应式
更新时间:2017-02-26 22:13:06
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【推荐1】已知在一定条件下可发生如下反应:
I.
II.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热___________ 。
(2)在密闭容器中充入等物质的量的CO和NO气体,发生反应:,下图为平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系。
①若在g点对反应容器升温,同时增大容器体积使体系压强减小,重新达到新的平衡状态可能是图中a~f中的___________ 点(填字母序号)。
②e点的CO的转化率为___________ (计算结果保留一位小数)。
(3)在密闭容器中发生反应:。
①改变某一条件可提高NOx的转化速率和平衡转化率,该条件可能是___________ 。
②450℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,5min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为50%,体系压强为pMPa,则0~5min内用N2表示的平均反应速率_____ ,450℃时该反应的平衡常数Kp=____ MPa(用含p的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③10min时,保持其他条件不变,再向该容器中通入0.5molNO、0.5molNH3和0.5molN2,此时v正___________ v逆(填“大于”、“等于”或“小于”)。
I.
II.
回答下列问题:
(1)CO的燃烧热
(2)在密闭容器中充入等物质的量的CO和NO气体,发生反应:,下图为平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系。
①若在g点对反应容器升温,同时增大容器体积使体系压强减小,重新达到新的平衡状态可能是图中a~f中的
②e点的CO的转化率为
(3)在密闭容器中发生反应:。
①改变某一条件可提高NOx的转化速率和平衡转化率,该条件可能是
②450℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,5min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为50%,体系压强为pMPa,则0~5min内用N2表示的平均反应速率
③10min时,保持其他条件不变,再向该容器中通入0.5molNO、0.5molNH3和0.5molN2,此时v正
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【推荐2】氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用,运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要意义。
I.一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水的消毒剂。
(1)写出NH2Cl的电子式______________ 。
(2)写出NH2Cl与水反应的化学方程式_____________________ 。
(3)一定条件下(T℃、latm),可以用Cl2(g)和NH3(g)制得NH2Cl(g) 同时得到HCl(g)。
已知部分化学键的键能如下表:
写出该反应的热化学方程式________________________ 。
II.亚硝酸氯(NOCl)是有机合成中重要试剂,可由NO与Cl2在一定条件下合成。保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO 和Cl2以不同的氮氯比()进行反应2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) △H<0,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系结果如图所示:
(4)图中T1、T2的关系为: T1____ T2(填“>”、“<”或“=”)
(5)图中纵坐标为物质(填化学式)_________ 的转化率,理由为______________ 。
(6)图中A、B、C 三点中平衡时NOCl体积分数最大的是__________ (填“A”、“ B” 或“C”)
(7)若容器容积为1L,则B点平衡常数为____________ 。
I.一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水的消毒剂。
(1)写出NH2Cl的电子式
(2)写出NH2Cl与水反应的化学方程式
(3)一定条件下(T℃、latm),可以用Cl2(g)和NH3(g)制得NH2Cl(g) 同时得到HCl(g)。
已知部分化学键的键能如下表:
化学键 | N—H | Cl—Cl | N—Cl | H—Cl |
键能(kJ/mol) | 391.3 | 243.0 | 191.2 | 431.8 |
写出该反应的热化学方程式
II.亚硝酸氯(NOCl)是有机合成中重要试剂,可由NO与Cl2在一定条件下合成。保持恒温恒容条件,将物质的量之和为3mol的NO 和Cl2以不同的氮氯比()进行反应2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g) △H<0,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系结果如图所示:
(4)图中T1、T2的关系为: T1
(5)图中纵坐标为物质(填化学式)
(6)图中A、B、C 三点中平衡时NOCl体积分数最大的是
(7)若容器容积为1L,则B点平衡常数为
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【推荐3】氢氰酸(HCN)是一种具有苦杏仁气味的无色液体,易溶于水。回答下列问题:
(1)一定的温度和催化剂作用下,利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸。
①氨气的电子式为______________ 。
②合成氢氰酸的化学方程式为________ 。
(2)已知25℃时HCN和H2CO3的电离常数(Ka)如下表:
25 ℃时,物质的量浓度均为0.1 mol • L-1的NaCN、NaHCO3和Na2CO3三种溶液,其pH最大的是________ (填化学式)。
(3)—定条件下,HCN与H2和H2O反应如下:
I. HCN(g)+3H2(g)⇌NH3(g)+CH4(g) △H1
Ⅱ.HCN(g) + H2O(g)⇌NH3(g)+CO(g) △H2
①反应Ⅲ,CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)的△H=__________ (用△H1、△H2表示)。
②对于反应Ⅱ,减小压强,HCN的转化率______ (填“提高”、“不变”或“降低”)。
③反应I、Ⅱ的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系如图甲所示,则T1K时,反应Ⅲ的平衡常数对数值lgK=_________ 。
(4)电解法处理含氰废水的原理如图乙所示,阳极CN-先发生电极反应:CN-+2OH--2e-= CNO-+H2O,CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为________________ 。
(1)一定的温度和催化剂作用下,利用甲烷、氨气为原料氧化合成氢氰酸。
①氨气的电子式为
②合成氢氰酸的化学方程式为
(2)已知25℃时HCN和H2CO3的电离常数(Ka)如下表:
物质 | 电离常数(Ka) |
HCN | Ka=5×10-10 |
H2CO3 | Ka1=4. 5×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
(3)—定条件下,HCN与H2和H2O反应如下:
I. HCN(g)+3H2(g)⇌NH3(g)+CH4(g) △H1
Ⅱ.HCN(g) + H2O(g)⇌NH3(g)+CO(g) △H2
①反应Ⅲ,CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)的△H=
②对于反应Ⅱ,减小压强,HCN的转化率
③反应I、Ⅱ的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系如图甲所示,则T1K时,反应Ⅲ的平衡常数对数值lgK=
(4)电解法处理含氰废水的原理如图乙所示,阳极CN-先发生电极反应:CN-+2OH--2e-= CNO-+H2O,CNO-在阳极上进一步氧化的电极反应式为
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【推荐1】由与制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一。
已知:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)_________________ ;
(2)某研究小组将2molCH3OH通入2L的刚性密闭容器内,只发生反应③,5分钟后容器压强变为原来的2.5倍,则这段时间内,______________ ;CH3OH的转化率为:______________ ;
(3)某研究小组采用上述催化剂,向的恒容密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡。其中,在下甲醇的物质的量分数随压强P的变化、在下随温度T的变化,如图所示。
①Y点对应的温度和压强为_____________ 、_____________ ;
②M点时容器中CO2为mol,CO为mol,反应①的化学平衡常数_____________ 。
③图中M点的高于N点的原因是___________________________ 。
已知:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)
(2)某研究小组将2molCH3OH通入2L的刚性密闭容器内,只发生反应③,5分钟后容器压强变为原来的2.5倍,则这段时间内,
(3)某研究小组采用上述催化剂,向的恒容密闭容器中通入和,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡。其中,在下甲醇的物质的量分数随压强P的变化、在下随温度T的变化,如图所示。
①Y点对应的温度和压强为
②M点时容器中CO2为mol,CO为mol,反应①的化学平衡常数
③图中M点的高于N点的原因是
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【推荐2】(1)某科研小组研究在其他条件不变的情况下,改变起始氢气物质的量(用n(H2)表示)对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH < 0反应的影响,实验结果可表示成如下图所示的规律(图中T表示温度,n表示物质的量):
① 比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是_____________ ;
② 若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,H2与 N2物质的量之比为3∶1,则在起始时体系中加入N2的物质的量为___________ mol,此条件下(T2),反应的平衡常数K = ______________ ;
③ 图象中T2和T1的关系是T2_____________ T1(填“高于”、“低于”、“等于”、“无法确定”)。
(2)N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:2 N2O5 (g)⇌4NO2(g)+O2(g)△H>0T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
①达平衡后其他条件不变,将容器的体积压缩到原来的,则c(N2O5)_______ (填“大于”、“小于”、“等于”、“无法确定”)5.00mol•L-1
②500s内N2O5分解速率为____________ ;
③T1温度下 平衡时N2O5的转化率为____________ ;
(3)现以H2、O2与熔融盐Na2CO3组成的燃料电池(如图所示,其中Y为CO2)装置进行电解。
写出石墨II电极上发生反应的电极反应式__________________ 。
在电解池中生成N2O5的电极反应式为__________________ 。
① 比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是
② 若容器容积为1L,n=3mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,H2与 N2物质的量之比为3∶1,则在起始时体系中加入N2的物质的量为
③ 图象中T2和T1的关系是T2
(2)N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生以下反应:2 N2O5 (g)⇌4NO2(g)+O2(g)△H>0T1温度时,向密闭容器中通入N2O5,部分实验数据见下表:
时间/s | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
c(N2O5)/mol•L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.50 | 2.50 |
②500s内N2O5分解速率为
③T1温度下 平衡时N2O5的转化率为
(3)现以H2、O2与熔融盐Na2CO3组成的燃料电池(如图所示,其中Y为CO2)装置进行电解。
写出石墨II电极上发生反应的电极反应式
在电解池中生成N2O5的电极反应式为
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【推荐3】一碳化学是化学反应过程中反应物只含一个碳原子的反应,一碳化学是从一碳氢化反应开始的,甲烷、一氧化碳是常见的一碳化学的原料。已知反应:
i.
ii.
iii.
(1)工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到1300℃进行裂解,该反应的热化学方程式为___________ ;反应i的正反应活化能为,则逆反应的活化能为___________ 。
(2)向容积固定为的密闭容器内充入和,保持250℃发生反应iii,用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如表:
①从开始到时,以CO浓度变化表示的平均反应速率___________ 。
②反应达到平衡的时间段是___________ (填“”或“”)min;该温度下,反应iii的平衡常数___________ 。
③平衡后,下列措施中能使增大的有___________ (填字母)。
a.升高温度 b.充入氦气 c.再充入 d.使用催化剂
(3)电喷雾电离等方法得到的(、等)与反应可得。与反应能高选择性地生成,体系的能量随反应进程的变化如图所示:①已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。则与反应的能量变化应为图中曲线___________ (填“a”或“b”)。
②若与反应,生成的氘代甲醇有___________ 种。
i.
ii.
iii.
(1)工业制取炭黑的方法之一是将甲烷隔绝空气加热到1300℃进行裂解,该反应的热化学方程式为
(2)向容积固定为的密闭容器内充入和,保持250℃发生反应iii,用压力计监测反应过程中容器内压强的变化如表:
反应时间 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强 | p | x |
②反应达到平衡的时间段是
③平衡后,下列措施中能使增大的有
a.升高温度 b.充入氦气 c.再充入 d.使用催化剂
(3)电喷雾电离等方法得到的(、等)与反应可得。与反应能高选择性地生成,体系的能量随反应进程的变化如图所示:①已知:直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢。则与反应的能量变化应为图中曲线
②若与反应,生成的氘代甲醇有
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【推荐1】I.已知:反应
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH =" —115.6" kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH =" —184" kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH =" —44" kJ/mol
写出H2燃烧热的热化学方程式 。
II.实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为: ,它所对应的化学方程式为:
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
A(g) + 3B(g)2C(g) + D(s) ΔH,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
请完成下列问题:
①判断该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是 (填序号)。
A.3v(B)(正)=2v(C)(逆) B.A和B的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)已知N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H<0
①在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂
②保持①中的温度和容积不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2、NH3的物质的量,若反应达平衡后,混合气体中NH3的体积分数与①中的相同,那么: 若a= 0.5,c= 3,则b= ,在此情况下反应起始时将向 反应方向进行。
③保持①中的温度和容积不变,若按下列四种配比作为起始物质,达平衡后容器内N2的转化率大于①中的是 。(填序号)
A.4molNH3 B.1.5molN2、7.5molH2和1molNH3
C.1molN2、5molH2和2molNH3 D.1molN2、6molH2和2molNH3
(4)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,负极的电极反应式为 。
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L-1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中的溶质是 电解质溶液中各离子浓度的大小关系为 。
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH =" —115.6" kJ/mol
H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH =" —184" kJ/mol
H2O(g) = H2O(l) ΔH =" —44" kJ/mol
写出H2燃烧热的热化学方程式 。
II.实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为: ,它所对应的化学方程式为:
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
A(g) + 3B(g)2C(g) + D(s) ΔH,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K | 300 | 400 | 500 | … |
K/(mol·L-1)2 | 4×106 | 8×107 | K1 | … |
请完成下列问题:
①判断该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是 (填序号)。
A.3v(B)(正)=2v(C)(逆) B.A和B的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(3)已知N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H<0
①在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂
②保持①中的温度和容积不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2、NH3的物质的量,若反应达平衡后,混合气体中NH3的体积分数与①中的相同,那么: 若a= 0.5,c= 3,则b= ,在此情况下反应起始时将向 反应方向进行。
③保持①中的温度和容积不变,若按下列四种配比作为起始物质,达平衡后容器内N2的转化率大于①中的是 。(填序号)
A.4molNH3 B.1.5molN2、7.5molH2和1molNH3
C.1molN2、5molH2和2molNH3 D.1molN2、6molH2和2molNH3
(4)以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。
①放电时,负极的电极反应式为 。
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L-1 KOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8960 mL。放电完毕后,电解质溶液中的溶质是 电解质溶液中各离子浓度的大小关系为 。
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【推荐2】Ⅰ.铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁的氧化物循环分解水制H2
已知:H2O(l)=H2(g)+1/2 O2(g) ΔH1=a kJ•mol-1
6FeO(s)+O2(g)=2Fe3O4(s) ΔH2=b kJ•mol-1
则:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH3=_______
(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁。已知,恒温恒容时,加入Fe2O3与CH4发生反应:3CH4(g)+Fe2O3(s)⇌2Fe(s)+6H2(g)+3CO(g)
①此反应的化学平衡常数表达式为_______
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是_______
a.消耗1molFe2O3的同时,消耗3molCO
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v正(CH4)=2v逆(H2)
Ⅱ.用CH4还原NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向两个容积均为2L温度分别为T1、T2的恒温恒容密闭容器中分别加入1mol CH4和2mol NO2,测得各容器中n(NO2)随反应时间t的变化如图所示:
①T1_______ T2(填“>”或“<”)。
②T1时,40~80 min内,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=_______
③T1下,200 min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各l mol,化学平衡_______ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
Ⅲ.CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使其转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO=CaCO3+SO,室温下,该反应的化学平衡常数为_______ (室温下,Ksp(CaCO3)=3×10-9,Ksp(CaSO4)=9×10-6)。
(1)铁的氧化物循环分解水制H2
已知:H2O(l)=H2(g)+1/2 O2(g) ΔH1=a kJ•mol-1
6FeO(s)+O2(g)=2Fe3O4(s) ΔH2=b kJ•mol-1
则:3FeO(s)+H2O(l)=H2(g)+Fe3O4(s) ΔH3=
(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁。已知,恒温恒容时,加入Fe2O3与CH4发生反应:3CH4(g)+Fe2O3(s)⇌2Fe(s)+6H2(g)+3CO(g)
①此反应的化学平衡常数表达式为
②下列条件能判断该反应达到平衡状态的是
a.消耗1molFe2O3的同时,消耗3molCO
b.容器内气体的颜色不再改变
c.容器内压强不再改变
d.v正(CH4)=2v逆(H2)
Ⅱ.用CH4还原NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),向两个容积均为2L温度分别为T1、T2的恒温恒容密闭容器中分别加入1mol CH4和2mol NO2,测得各容器中n(NO2)随反应时间t的变化如图所示:
①T1
②T1时,40~80 min内,用N2的浓度变化表示的平均反应速率为v(N2)=
③T1下,200 min时,向容器中再加入CH4、NO2和H2O(g)各l mol,化学平衡
Ⅲ.CaSO4微溶于水和酸,可加入氢氧化钠并通入CO2使其转化为CaCO3,然后加酸浸泡除去,反应的离子方程式为CaSO4+CO=CaCO3+SO,室温下,该反应的化学平衡常数为
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解题方法
【推荐3】以氯化氢为原料通过直接氧化法可以制取氯气,反应方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ∆H=-116kJ·mol-1
(1)该法可按下列催化过程进行:
2CuCl2(s)2CuCl(s)+Cl2(g) ∆H1=+166kJ·mol-1
2CuCl(s)+O2(g)2CuO(s)+Cl2(g) ∆H2=-40kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g) ∆H3=-121kJ·mol-1
①该总反应能正向自发进行的有利条件是___________ 。
A.高温下 B.低温下 C.任何温度下
②有利于提高总反应反应速率的条件有___________ 。
A.低温、低压 B.高温、低压 C.高压、低温 D.高温、高压 E.催化剂
(2)恒温恒容下,可以说明总反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)达到平衡的是___________。
(3)在刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如图:
①其中曲线③代表的c(HCl):c(O2)是___________ ,原因___________ 。
②设HCl初始浓度为100mol·L-1,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1的数据计算K(400℃)=___________ (列出计算式,不必算出结果)。
(1)该法可按下列催化过程进行:
2CuCl2(s)2CuCl(s)+Cl2(g) ∆H1=+166kJ·mol-1
2CuCl(s)+O2(g)2CuO(s)+Cl2(g) ∆H2=-40kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g) ∆H3=-121kJ·mol-1
①该总反应能正向自发进行的有利条件是
A.高温下 B.低温下 C.任何温度下
②有利于提高总反应反应速率的条件有
A.低温、低压 B.高温、低压 C.高压、低温 D.高温、高压 E.催化剂
(2)恒温恒容下,可以说明总反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)达到平衡的是___________。
A.混合气密度保持不变 |
B.每生成2n个H-O键,同时有4n个H-Cl键生成 |
C.混合气的颜色保持不变 |
D.反应速率v正(HCl):v逆(H2O)=1:2 |
①其中曲线③代表的c(HCl):c(O2)是
②设HCl初始浓度为100mol·L-1,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1的数据计算K(400℃)=
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。
I.
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)。
II.如图所示的装置,X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是________________________ (填“CH4”或“O2”),负极的电极反应式是________
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是______ 。
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4 g,则甲装置中消耗的CH4的质量为_____ g。
I.
(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是 (填字母)。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0 |
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0 |
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0 |
D.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH<0 |
II.如图所示的装置,X、Y都是惰性电极。将电路接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:
(2)甲装置是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是
(3)在乙装置中,总反应的离子方程式是
(4)如果丙装置中精铜电极的质量增加了6.4 g,则甲装置中消耗的CH4的质量为
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【推荐2】世界能源消费依靠化学技术,作为燃料的H2通常来自水煤气。回答下列问题:
(1)已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=akJ/mol②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H= -220 kJ/mol③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+480 kJ/mol,则a=_____ kJ/mol。
(2)某实验小组在实验室模拟反应C(s) +H2O (g)⇌CO (g) +H2(g)能够说明该反应达到平衡状态的是____ 。
a. v逆(H2O)=v正(CO)b.容器中物质的总质量不发生变化
c. n (H2O):n (H2)=1:1且不再改变d.恒容容器中混合气体密度不变
(3)一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器中通入0.8molH2O发生反应①,6min时生成0.7 gH2则6 min内以CO表示的平均反应速率为______ mol/L∙min-1(保留2位有效数字)。
(4)燃料气中CO需氧化为CO2与氢气进行分离,使用CuO/CeO2做催化剂,并向其中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)后,CO的转化率随温度的变化如图所示。
①加入H3PO4__________ (填“促进”或,抑制”)CuO/CeO2的催化。
②CeO2可由草酸铈[Ce2(C2O4)3]在空气中灼烧制备,同时只产生一种气体,写出该反应的化学方程式_____ 。
③恒温恒压下,在温度为120°C,催化剂为CuO/CeO2・HIO3条件下反应,若起始时燃料气流速为1800mL∙min-1,其中CO的体积分数为0.68%,则反应0.5h后剩余气体中CO的体积为__ mL。
(5)有人将合成氨反应设计成原电池,装置如图所示。
①正极反应式为_______ 。
②已知该原电池的标准电动势,25°C时反应的平衡常数K与之间的关系为(n为原电池反应转移的电子数),则合成氨反应(N2+3H22NH3)的平衡常数K为______ (用含a的代数式表示,不需要化简)。
(1)已知:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=akJ/mol②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H= -220 kJ/mol③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H=+480 kJ/mol,则a=
(2)某实验小组在实验室模拟反应C(s) +H2O (g)⇌CO (g) +H2(g)能够说明该反应达到平衡状态的是
a. v逆(H2O)=v正(CO)b.容器中物质的总质量不发生变化
c. n (H2O):n (H2)=1:1且不再改变d.恒容容器中混合气体密度不变
(3)一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器中通入0.8molH2O发生反应①,6min时生成0.7 gH2则6 min内以CO表示的平均反应速率为
(4)燃料气中CO需氧化为CO2与氢气进行分离,使用CuO/CeO2做催化剂,并向其中加入不同的酸(HIO3或H3PO4)后,CO的转化率随温度的变化如图所示。
①加入H3PO4
②CeO2可由草酸铈[Ce2(C2O4)3]在空气中灼烧制备,同时只产生一种气体,写出该反应的化学方程式
③恒温恒压下,在温度为120°C,催化剂为CuO/CeO2・HIO3条件下反应,若起始时燃料气流速为1800mL∙min-1,其中CO的体积分数为0.68%,则反应0.5h后剩余气体中CO的体积为
(5)有人将合成氨反应设计成原电池,装置如图所示。
①正极反应式为
②已知该原电池的标准电动势,25°C时反应的平衡常数K与之间的关系为(n为原电池反应转移的电子数),则合成氨反应(N2+3H22NH3)的平衡常数K为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料,具有良好的可塑性,抗蚀性能超过钛。以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量A12O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:
(1)SiCl4的电子式为__________ 。上述流程中,高温气化存在多个反应,若不考虑反应中的损失,则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大,原因是___________________________________________________ 。
(2)高温气化后的固体残渣除C外,还含有的金属元素有________
(3)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:_____________________ 。
(4)锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料,锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆、二氧化锆的叙述中,正确的是_____ (填序号)。
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
d.可采用氦作反应堆包裹核燃料的锆合金的冷却剂
(5)工业上电解K2ZrF6与KCl等组成的熔体也可制取金属锆。写出电解的总反应方程式并标明
电子转移的方向和数目_________________________________________________ 。
(6)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为_____________________ 。
(7)极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小,常用其负对数pc表示(pcB=-lgcB)。如某溶液中溶质的物质的量浓度为1×10﹣5mol·L﹣1,则该溶液中溶质的pc=5。下列说法正确的是_____
(1)SiCl4的电子式为
(2)高温气化后的固体残渣除C外,还含有的金属元素有
(3)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:
(4)锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料,锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆、二氧化锆的叙述中,正确的是
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
d.可采用氦作反应堆包裹核燃料的锆合金的冷却剂
(5)工业上电解K2ZrF6与KCl等组成的熔体也可制取金属锆。写出电解的总反应方程式并标明
电子转移的方向和数目
(6)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为
(7)极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小,常用其负对数pc表示(pcB=-lgcB)。如某溶液中溶质的物质的量浓度为1×10﹣5mol·L﹣1,则该溶液中溶质的pc=5。下列说法正确的是_____
A.电解质溶液的pc(H+)与pc(OH-)之和均为14 |
B.用盐酸滴定某浓度的KOH溶液,滴定过程中pc(H+)逐渐增大 |
C.BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液,滴加过程中pc(Ba2+)逐渐减小 |
D.某温度下Ksp(Zr(CO3)2)=4.0×10-12,则其饱和溶液中pc(Zr4+)+pc(CO)=7.7 |
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