COS 和H2S 是许多煤化工产品的原料气。已知:
Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol-1;
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1;
(1)断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示:
则X=_____________________ 。
(2)向10 L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g),进行上述两个反应,在某温度下达到平衡,此时CO的体积分数为4%,且测得此时COS的物质的量为0.80mol,则该温度下反应I的平衡常数为_________________ (保留两位有效数字)
(3)现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器M、N,在M 中充入1mol CO和1molH2O,在N 中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时,下列说法正确的是_________ 。
A.两容器中CO 的物质的量M>N
B.两容器中正反应速率M
C.容器M 中CO的转化率与容器N 中CO2的转化率之和小于1
D.两容器中反应的平衡常数M>N
(4)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:
煤的气化过程中产生的H2S 可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为______________ ;常温下,用100mL0.2mol·L-1InaOH溶液吸收448mL(标况)H2S气体,反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为__________________________________ 。
(5)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子 (M2+),所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与Igc(M2+)的关系如右图所示,请回答:
①25℃时Ksp(CuS)=_______________ 。
②25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,当Na2S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀,则此时溶液中Cu2+浓度为_____________ mol/L。
Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol-1;
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1;
(1)断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示:
分子 | COS(g) | H2(g) | CO(g) | H2S(g) | H2O(g) | CO2(g) |
能量/kJ·mol-1 | 1321 | 440 | 1076 | 680 | 930 | 1606 |
(2)向10 L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g),进行上述两个反应,在某温度下达到平衡,此时CO的体积分数为4%,且测得此时COS的物质的量为0.80mol,则该温度下反应I的平衡常数为
(3)现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器M、N,在M 中充入1mol CO和1molH2O,在N 中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.两容器中CO 的物质的量M>N
B.两容器中正反应速率M
C.容器M 中CO的转化率与容器N 中CO2的转化率之和小于1
D.两容器中反应的平衡常数M>N
(4)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:
H2CO3 | H2S | |
Ka1 | 4.4× 10-7 | 1.3×10-7 |
Ka2 | 4.7× 10-11 | 7.1×10-15 |
(5)25℃时,用Na2S沉淀Cu2+、Sn2+两种金属离子 (M2+),所需S2-最低浓度的对数值1gc(S2-)与Igc(M2+)的关系如右图所示,请回答:
①25℃时Ksp(CuS)=
②25℃时向50mL的Sn2+、Cu2+浓度均为0.01mol/L的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,当Na2S溶液加到150mL时开始生成SnS沉淀,则此时溶液中Cu2+浓度为
更新时间:2018-02-01 21:54:33
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【推荐1】乙苯(EB)是一种重要的化工原料,在工业上可用于生产多种化学物质,如苯乙烯(STY)、氯代乙苯等。回答下列问题:
(1)在一恒容密闭容器中,乙苯(g)和氯气在光照条件下发生取代反应,主要生成X和Y两种一氯代物。
①tmin内乙苯的反应速率为_______ (用含a、b的式子表示)。
②已知以上反应速率常数(k1、k2)与温度的关系如图1所示。若升高温度,产物中Y的百分含量增大,则生成X的活化能(Ea)_______ (填“大于”、“小于”或“无法判断”)生成Y的活化能(Ea)。
(2)工业上采用乙苯脱氢制取苯乙烯,最新研究得出乙苯脱氢有两种路径(如图2所示)。一种是先脱亚甲基上的H原子,再脱甲基上的H原子,中间产物为1-苯乙基,如图(I)。另一种是先脱甲基上的H原子,再脱亚甲基上的H原子,中间产物为2-苯乙基,如图(II)。
①由能量变化图可知乙苯中_______ (填“甲基”或“亚甲基”)的H原子活性更强。
图2
②工业上在恒容容器中进行反应(g)⇌(g)+H2(g) ∆H>0,加入高温水蒸气的目的是_______ ,若在恒压容器中进行该反应,加入高温水蒸气还可以起到的作用是_______ 。
③查资料可知:
。
为在制取苯乙烯的过程中有效降低能耗,同时增大产率,可向体系中加入适量_______ (填标号)。
A.CO2 B. O2 C. CO2和O2皆可
④加热碳酸钙固体时,CaCO3部分分解为CaO和CO2,500℃时该反应的平衡常数KP为PPa,在一恒容密闭容器中加入过量碳酸钙,充入一定量乙苯(g),在500℃下发生反应CO2(g)+(g)⇌CO(g)+H2O(g)+ (g),乙苯初始压强为P1Pa,平衡时容器内压强为P2Pa,则平衡时苯乙烯的分压为_______ 。
(1)在一恒容密闭容器中,乙苯(g)和氯气在光照条件下发生取代反应,主要生成X和Y两种一氯代物。
符号 | 结构简式 | 反应速率方程 | tmin后产物的浓度/ |
X | a | ||
Y | b |
①tmin内乙苯的反应速率为
②已知以上反应速率常数(k1、k2)与温度的关系如图1所示。若升高温度,产物中Y的百分含量增大,则生成X的活化能(Ea)
(2)工业上采用乙苯脱氢制取苯乙烯,最新研究得出乙苯脱氢有两种路径(如图2所示)。一种是先脱亚甲基上的H原子,再脱甲基上的H原子,中间产物为1-苯乙基,如图(I)。另一种是先脱甲基上的H原子,再脱亚甲基上的H原子,中间产物为2-苯乙基,如图(II)。
①由能量变化图可知乙苯中
图2
②工业上在恒容容器中进行反应(g)⇌(g)+H2(g) ∆H>0,加入高温水蒸气的目的是
③查资料可知:
。
为在制取苯乙烯的过程中有效降低能耗,同时增大产率,可向体系中加入适量
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【推荐2】以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。
(1)我国科学家创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳香烃Y和芳香烃Z等重要化工原料,实现了CO2的零排放,碳原子利用率达100%。已知Y、Z的相对分子质量分别为78、128,其一氯代物分别有1种和2种。
①有关化学键键能数据如表中所示:
写出甲烷一步生成乙烯的热化学方程式_________________________ ,反应中硅化物晶格限域的单中心铁催化剂的作用是________________________ ;
②已知:原子利用率=期望产物总质量/反应物总质量×100%,则甲烷生成芳香烃Y的原子利用率为___________ ;
③生成1 mol Z产生的H2约合标准状况下________ L。
(2)如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系
(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
①若p2=8.0 MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=____________ (用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留到小数点后两位);
②该反应为__________ (填“吸热”或“放热”)反应,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为____________ ,理由是________________ ;
③气相直接水合法常采用的工艺条件:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度为290℃,压强为6.9 MPa,n(H2O):n(C2H4)=0.6:1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有______________ (任写两条)。
(3)乙烯可以作为燃料电池的负极燃料,请写出以熔融碳酸盐作为电解质时,负极的电极反应式________________________________ 。
(1)我国科学家创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现了甲烷一步高效生产乙烯、芳香烃Y和芳香烃Z等重要化工原料,实现了CO2的零排放,碳原子利用率达100%。已知Y、Z的相对分子质量分别为78、128,其一氯代物分别有1种和2种。
①有关化学键键能数据如表中所示:
化学键 | H-H | C=C | C-C | C≡C | C-H |
E(kJ/mol) | 436 | 615 | 347.7 | 812 | 413.4 |
写出甲烷一步生成乙烯的热化学方程式
②已知:原子利用率=期望产物总质量/反应物总质量×100%,则甲烷生成芳香烃Y的原子利用率为
③生成1 mol Z产生的H2约合标准状况下
(2)如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系
(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)。
①若p2=8.0 MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=
②该反应为
③气相直接水合法常采用的工艺条件:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度为290℃,压强为6.9 MPa,n(H2O):n(C2H4)=0.6:1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有
(3)乙烯可以作为燃料电池的负极燃料,请写出以熔融碳酸盐作为电解质时,负极的电极反应式
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【推荐3】碳元素形成的有机化合物在动植物体内及人类生存环境中有着相当广泛的存在,起着非常重要的作用。请结合下列有关含碳化合物的研究,完成下列填空。
(1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=akJ•mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=bkJ•mol−1
③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=ckJ•mol−1
④H2O(g)=H2O(l) △H=dkJ•mol−1
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为___ 。
(2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72−),用如图装置模拟该过程:
①请完成电解池中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式___ 。
②当甲池中消耗甲醇1.6g时,乙池中两电极的质量差为___ g。
(3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖) △H﹤0。该反应的速率方程式可表示为v(正)=k(正)c(葡)、v(逆)=k(逆)c(果),k(正)和k(逆)在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下,k(正)=0.06s−1,k(逆)=0.002s−1。
①T1温度下,该反应的平衡常数K1=___ 。
②该反应的活化能Ea(正)___ Ea(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③该T2温度下,从开始反应到平衡的过程中,葡萄糖的质量分数变化如图所示。可以确定温度T2___ T1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)H2A为二元弱酸。室温下配制一系列c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.100mol•L−1的H2A与NaOH的混合溶液。测得H2A、HA−、A2−的物质的量分数c(x)%(c(x)%=×100%)随pH变化如图所示。
①当c(Na+)=0.100mol•L−1时,溶液中离子浓度的大小顺序为___ 。
②室温下,若将0.100mol•L−1的H2A与amol•L−1的NaOH溶液等体积混合,使溶液的pH=7。则H2A的Ka2=___ mol•L−1(用a表示)。
(1)为了高效利用能源并且减少CO2的排放,可用下列方法把CO2转化成甲醇燃料:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=akJ•mol−1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=bkJ•mol−1
③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=ckJ•mol−1
④H2O(g)=H2O(l) △H=dkJ•mol−1
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为
(2)用甲醇燃料电池电解处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72−),用如图装置模拟该过程:
①请完成电解池中Cr2O72−转化为Cr3+的离子方程式
②当甲池中消耗甲醇1.6g时,乙池中两电极的质量差为
(3)葡萄糖和果糖为同分异构体,在一定条件下,C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖) △H﹤0。该反应的速率方程式可表示为v(正)=k(正)c(葡)、v(逆)=k(逆)c(果),k(正)和k(逆)在一定温度下为常数,分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下,k(正)=0.06s−1,k(逆)=0.002s−1。
①T1温度下,该反应的平衡常数K1=
②该反应的活化能Ea(正)
③该T2温度下,从开始反应到平衡的过程中,葡萄糖的质量分数变化如图所示。可以确定温度T2
(4)H2A为二元弱酸。室温下配制一系列c(H2A)+c(HA−)+c(A2−)=0.100mol•L−1的H2A与NaOH的混合溶液。测得H2A、HA−、A2−的物质的量分数c(x)%(c(x)%=×100%)随pH变化如图所示。
①当c(Na+)=0.100mol•L−1时,溶液中离子浓度的大小顺序为
②室温下,若将0.100mol•L−1的H2A与amol•L−1的NaOH溶液等体积混合,使溶液的pH=7。则H2A的Ka2=
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【推荐1】通过化学的方法实现的资源化利用是一种理想的减排途径,由和制备(二甲醚,被誉为“21世纪的清洁燃料”)的反应原理如下:
a.
b.
c.
已知: ,如: 。
回答下列问题:
(1)写出与转化为和(反应d)的热化学方程式______________________ 。
(2)反应a达到平衡时,若缩小体积增大压强,则变____________ (填“大”或“小”)。
(3)反应a、b、c的吉布斯自由能随温度变化如图甲所示,298K时,能自发进行的反应有___________ ;反应c为熵______________ (填“增”或“减”)反应。
(4)向体积为的恒压密闭容器中充入和,若仅考点上述反应,平衡时和的选择性及的转化率随温度的变化如图乙实线所示。
①图中曲线____________ (填“N”或“M”)表示的选择性。
②平衡时的转化率随温度的变化____________ (填“可能”或“不可能”)如图中虚线Q所示。
③温度高于270℃,随着温度的升高,的平衡转化率如图所示变化的原因是___________________ 。
④计算反应在220℃下的平衡常数为______________ (结果保留三位有效数字)。
a.
b.
c.
已知: ,如: 。
回答下列问题:
(1)写出与转化为和(反应d)的热化学方程式
(2)反应a达到平衡时,若缩小体积增大压强,则变
(3)反应a、b、c的吉布斯自由能随温度变化如图甲所示,298K时,能自发进行的反应有
(4)向体积为的恒压密闭容器中充入和,若仅考点上述反应,平衡时和的选择性及的转化率随温度的变化如图乙实线所示。
①图中曲线
②平衡时的转化率随温度的变化
③温度高于270℃,随着温度的升高,的平衡转化率如图所示变化的原因是
④计算反应在220℃下的平衡常数为
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【推荐2】CCUS是一种二氧化碳的捕获、利用与封存的技术,这种技术可将CO2资源化,产生经济效益。请回答下列问题:
(1)利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1;CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1;H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=___ kJ•mol-1。有利于提高H2平衡转化率的条件是___ (填选项字母)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2,发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率为50%,其平衡常数为___ (保留两位小数)。
③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示:
达到平衡时,该反应的平衡常数:K(I)___ K(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度:c(I)___ c(Ⅱ)。
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示:
①曲线b、c表示的物质分别为___ 、___ (填化学式)。
②保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变,t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象___ 。
(1)利用废气中的CO2为原料可制取甲醇。一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热(△H)分别为-285.8kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1;CH3OH(1)=CH3OH (g) △H=+35.2kJ•mol-1;H2O(1)=H2O(g) △H=+44kJ•mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) △H=
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
②某温度下,向体积为2L的容器中充入6molH2、4molCO2,发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率为50%,其平衡常数为
③起始条件(T1℃、2L密闭容器)如表所示:
CO2/mol | H2/mol | CH3OH/mol | H2O/mol | |
I(恒温恒容) | 2 | 6 | 0 | 0 |
II(绝热恒容) | 0 | 0 | 2 | 2 |
达到平衡时,该反应的平衡常数:K(I)
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=-127.8 kJ•mol-1。0.1MPa下,按n(CO2)︰n(H2)=1︰3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度(T)下平衡时的四种气态物质的体积分数(φ)如图所示:
①曲线b、c表示的物质分别为
②保持温度不变,在体积为VL的恒容容器中以n(CO2)︰n(H2)=2︰3的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2VL并保持不变,t2时重新达到平衡。请在图中画出容器内混合气体的平均相对分子质量M随时间的变化趋势图象
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【推荐3】氮氧化物气体是危害最大、最难处理的大气污染物之一。控制氮氧化物废气排放的技术措施主要分两大类:一类是源头控制;另一类是尾部控制,即烟气脱硝。烟气脱硝的方法有以下几种,回答相关问题:
I.氨气催化还原氮氧化物
(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H1=-94.4kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g) △H2=-180kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g) △H3=+44kJ·mol-1
且氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,请写出4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H=____ 。
(2)①在有氧条件下:NH3+O→NH2+OH,NH2与NO发生还原反应:NH2+NO→N2+H2O,NH2在还原NO的同时还会被氧化为NO,氮氧化物去除率与氧气的含量及温度关系图象如图所示,当反应气体中O2含量低于6%时,氮氧化物去除率上升的主要原因:____ 。当反应气体中O2含量高于6%时,氮氧化物去除率随O2含量升高而降低的原因:____ 。
②氮氧化物去除率随着氨氮比及温度的变化图象如图所示,应选择最佳的氨氮比为:____ 、氨还原氮氧化物的最佳温度:____ 。
II.氢气还原氮氧化物
(3)①在催化剂表面H2还原NO的基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示。
写出氢气还原NO的总反应化学方程式:____ ;基元反应慢反应决定总反应速率,决定NO被还原成N2速率的是基元反应____ (填相应序号)。
②若对总反应初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(H2)cy(NO),k为速率常数,只受温度影响。在某温度时测得的相关数据如表所示。
关系式中x=____ 、y=____ ;由此,____ (填“H2”或“NO”)的浓度对速率影响程度更大。
③300℃下将等物质的量H2、NO置于刚性密闭容器中,在催化剂的作用下只发生以上反应,达到平衡后压强为P,此时NO的转化率为80%,用气体的平衡分压代替物质的量浓度,表示的压强平衡常数Kp=____ 。
I.氨气催化还原氮氧化物
(1)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H1=-94.4kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g) △H2=-180kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g) △H3=+44kJ·mol-1
且氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,请写出4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H=
(2)①在有氧条件下:NH3+O→NH2+OH,NH2与NO发生还原反应:NH2+NO→N2+H2O,NH2在还原NO的同时还会被氧化为NO,氮氧化物去除率与氧气的含量及温度关系图象如图所示,当反应气体中O2含量低于6%时,氮氧化物去除率上升的主要原因:
②氮氧化物去除率随着氨氮比及温度的变化图象如图所示,应选择最佳的氨氮比为:
II.氢气还原氮氧化物
(3)①在催化剂表面H2还原NO的基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示。
写出氢气还原NO的总反应化学方程式:
②若对总反应初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(H2)cy(NO),k为速率常数,只受温度影响。在某温度时测得的相关数据如表所示。
H2的初始压强P0(H2)=53.3kPa | NO的初始压强P0(NO)=53.3kPa | ||
P0(NO)/kPa | v/(kPa•s-1) | P0(H2)/kPa | v/(kPa•s-1) |
47.8 | 20.0 | 38.4 | 21.3 |
39.9 | 13.7 | 27.3 | 14.6 |
20.2 | 3.33 | 19.6 | 10.5 |
③300℃下将等物质的量H2、NO置于刚性密闭容器中,在催化剂的作用下只发生以上反应,达到平衡后压强为P,此时NO的转化率为80%,用气体的平衡分压代替物质的量浓度,表示的压强平衡常数Kp=
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【推荐1】NO、NO2是汽车尾气中主要的含氮氧化物。回答下列问题:
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2mol NO2的能量变化)。1mol NO氧化为NO2的焓变△H=_____ 。
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016,b. 2NO(g)N2(g)+O2(g) K=2.2×1030,分解反应趋势较大的反应是____ (填“a”或“b”);反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的K=____ 。
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应速率V正=kcm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。
则k=____ ,m=____ ,n=____ 。
(4)已知该反应的历程为:第一步:NO+NON2O2 快速平衡;第二步:N2O2+O22NO2慢反应,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应V(正)=k1c2(NO),V(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是____ (填字母)。
A.第一步反应的平衡常数K=
B. V(第一步的正反应)<V(第二步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如下变化。
①NO的平衡转化率为____ 。
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为_____ (保留整数)。
(1)已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2mol NO2的能量变化)。1mol NO氧化为NO2的焓变△H=
(2)某温度下,反应的平衡常数如下:a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016,b. 2NO(g)N2(g)+O2(g) K=2.2×1030,分解反应趋势较大的反应是
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应速率V正=kcm(NO)cn(O2),其中k为速率常数,可通过下列实验数据计算k、m、n。
组别 | 起始浓度/mol·L-1 | 初始速率/mol·L-1·S-1 | |
NO | O2 | ||
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0.0125 | 31.92×10-3 |
(4)已知该反应的历程为:第一步:NO+NON2O2 快速平衡;第二步:N2O2+O22NO2慢反应,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应V(正)=k1c2(NO),V(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是
A.第一步反应的平衡常数K=
B. V(第一步的正反应)<V(第二步的反应)
C.第二步的活化能比第一步的活化能高
D.第二步中N2O2与O2的碰撞100%有效
(5)一定条件下测得容器中NO、O2、NO2浓度发生如下变化。
①NO的平衡转化率为
②该温度下反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.热力学标准态(298K、101kPa)下,由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。图甲为ⅥA族元素(包括氧、硫、硒、碲)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
(1)请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系:___ 。
(2)在25℃、101kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190.0kJ,写出SiH4燃烧热的热化学方程式是___ 。
Ⅱ.可逆反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如表:
(3)写出该反应平衡常数的表达式___ 。
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量___ ;充入氦气,混合气体的密度___ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)CH4—CO2催化重整反应为CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为____ mol2·L—2。
(6)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应之一为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,如图,能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为____ (填曲线标记字母),其判断理由是___ 。
(1)请你归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热ΔH的关系:
(2)在25℃、101kPa下,已知SiH4气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol电子放热190.0kJ,写出SiH4燃烧热的热化学方程式是
Ⅱ.可逆反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如表:
T/K | 938 | 1100 |
K | 0.68 | 0.40 |
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量
(5)CH4—CO2催化重整反应为CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。某温度下,在体积为2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为
(6)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应之一为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0,如图,能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
iii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应ii中的相关的化学键键能(“CO”表示CO的化学键)数据见表:由此计算△H2=___ kJ·mol-1。
(2)反应i、ii、iii对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为___ 。
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应i。图1是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。
①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反应的化学反应速率为___ 。
②若改充入1molCO2和3mol H2,则图1中的曲线会___ (填“上移”或“下移”)。
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2合成甲醇,发生反应ii,各组分物质的量随时间的变化情况如图2所示。
①5min至10min时速率变化的原因可能是___ ;
②若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是___ ;
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等
B.混合气体的密度不变
C.CO和H2的体积分数之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
③15min时,仅增加反应体系中CO的物质的量(其他条件不变),至20min时反应重新达到平衡;则新加入的CO的物质的量为___ mol(保留两位有效数字)。
i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
iii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(2)反应i、ii、iii对应的平衡常数K1、K2、K3之间的关系式为
(3)一定条件下,在2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和2molH2发生反应i。图1是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。
①当温度为500K时,该反应10min达到平衡。0~10min时间内用CH3OH表示该反应的化学反应速率为
②若改充入1molCO2和3mol H2,则图1中的曲线会
(4)某温度下在容积为2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2合成甲醇,发生反应ii,各组分物质的量随时间的变化情况如图2所示。
①5min至10min时速率变化的原因可能是
②若该反应在恒温恒压下进行,能说明该反应达到平衡状态的是
A.单位时间内消耗CO的浓度与生成CH3OH的浓度相等
B.混合气体的密度不变
C.CO和H2的体积分数之比不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
③15min时,仅增加反应体系中CO的物质的量(其他条件不变),至20min时反应重新达到平衡;则新加入的CO的物质的量为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】Ⅰ.钴配合物溶于热水,在冷水中微溶,可通过以下步骤制备:
具体步骤如下:
①称取,用水溶解。
②分批加入后,将溶液温度降至以下,将混合物转入如图所示装置,加入活性炭、浓氨水,搅拌下逐滴加入的双氧水。
③加热至反应。冷却,过滤。
④将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤。
⑤滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:(1)仪器c的名称为___________ ,溶解时使用玻璃棒的目的是___________ 。
(2)步骤②中,将温度降至以下以避免___________ 。
(3)加入后,反应的离子方程式为___________ 。
(4)步骤④、⑤中,提纯滤得固体的方法是___________ 。
(5)步骤⑤中加入浓盐酸的目的是___________ 。
Ⅱ.样品中钴含量的测定
已知:在热的强碱溶液中会分解:
(6)准确称取的样品放入碘量瓶中,加入溶液,加热至不再有氨气放出,加入足量固体,摇荡使溶解,再加入酸化,置于暗处转化成,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品的纯度为___________ 。(保留四位有效数字)
具体步骤如下:
①称取,用水溶解。
②分批加入后,将溶液温度降至以下,将混合物转入如图所示装置,加入活性炭、浓氨水,搅拌下逐滴加入的双氧水。
③加热至反应。冷却,过滤。
④将滤得的固体转入含有少量盐酸的沸水中,趁热过滤。
⑤滤液转入烧杯,加入浓盐酸,冷却、过滤、干燥,得到橙黄色晶体。
回答下列问题:(1)仪器c的名称为
(2)步骤②中,将温度降至以下以避免
(3)加入后,反应的离子方程式为
(4)步骤④、⑤中,提纯滤得固体的方法是
(5)步骤⑤中加入浓盐酸的目的是
Ⅱ.样品中钴含量的测定
已知:在热的强碱溶液中会分解:
(6)准确称取的样品放入碘量瓶中,加入溶液,加热至不再有氨气放出,加入足量固体,摇荡使溶解,再加入酸化,置于暗处转化成,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品的纯度为
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【推荐2】SiCl4是一种遇水强烈水解,并放出大量的热的化合物。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子)来制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下:
已知:①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的 pH 分别是3.4、12.4。
②Ge与Si同主族位于Si的下一周期。
(1)Ge的原子序数________
(2)请用电子式表示C2H2的形成过程_____________________________ 。
(3)SiCl4发生水解反应的化学方程式____________________________ 。
(4)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状的Si3N4可以在高温条件下由SiCl4蒸汽与NH3反应得到,请写出该反应的化学方程式_____________________________________ 。
(5)加钡矿粉调节pH=7的作用是:①使BaCO3转化为BaCl2;②________________________
(6)生成滤渣A的离子方程式:______________________________ ;
(7)BaCl2滤液经__________ 、__________ 、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
(8)10 吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成 BaCl2·2H2O___________ 吨。
已知:①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的 pH 分别是3.4、12.4。
②Ge与Si同主族位于Si的下一周期。
(1)Ge的原子序数
(2)请用电子式表示C2H2的形成过程
(3)SiCl4发生水解反应的化学方程式
(4)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状的Si3N4可以在高温条件下由SiCl4蒸汽与NH3反应得到,请写出该反应的化学方程式
(5)加钡矿粉调节pH=7的作用是:①使BaCO3转化为BaCl2;②
(6)生成滤渣A的离子方程式:
(7)BaCl2滤液经
(8)10 吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成 BaCl2·2H2O
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】锗是一种重要的半导体材料。工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,杂质不反应)制取Ge,其工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是_______ 。
(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为_______ 。
(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为_______ 。
(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为_______ (填“10-15”“15-20”或“20-25”),理由是_______ 。
(5)某温度时,沉锗得到的CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是_______ 。
a.n点与p点对应的Ksp相等
b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
c.q点无CaGeO3沉淀生成
d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点
(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3.0.l mol•L-1的NaHGeO3溶液pH_______ (填“>”“=”或“<”)7,判断理由是_______ (通过计算比较)。(25℃时,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13.)
回答下列问题:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是
(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为
(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为
(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为
编号 | 加料量(CaCl2/Ge) | 母液体积 (mL) | 过滤后液含锗(mg/L) | 过滤后液 pH | 锗沉淀率(%) |
1 | 10 | 500 | 76 | 8 | 93.67 |
2 | 15 | 500 | 20 | 8 | 98.15 |
3 | 20 | 500 | 2 | 11 | 99.78 |
4 | 25 | 500 | 1.5 | 12 | 99.85 |
a.n点与p点对应的Ksp相等
b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
c.q点无CaGeO3沉淀生成
d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点
(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3.0.l mol•L-1的NaHGeO3溶液pH
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