以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566 kJ·mol-1,CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ·mol-1。
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____ 。
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H=_____ 。
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)=_______ mol·L-1·min-1。
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v正______ v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是_________ 。
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
①该电池的正极反应式为_____ 。
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为________ L(标准状况)。
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566 kJ·mol-1,CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ·mol-1。
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H=
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/min | n(CH4)/mol | n(H2O)/ mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 0.20 |
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v正
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
①该电池的正极反应式为
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为
更新时间:2019-04-18 07:44:45
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【推荐1】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图__ 。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式___ 。该反应需要在加压下进行,原因是___ 。
(3)已知:2As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H=__ 。
(4)298K时,将20mL3xmol•L-1Na3AsO3、20mL3xmol•L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(1)。溶液中c(AsO)与反应时间的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__ (填字母代号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再变化
d.c(I-)=ymol•L-1
②tm时,v逆___ tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是__ 。
③若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为___ 。
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则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H=
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①下列可判断反应达到平衡的是
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再变化
d.c(I-)=ymol•L-1
②tm时,v逆
③若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为
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【推荐2】研究等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:;;
则反应的=________ 。
(2)一定条件下,将与以体积比置于密闭容器中发生上述反应,测得上述反应平衡时与体积比为,则平衡常数=________ (保留两位小数)。
(3)可用于合成甲醇,反应方程式为。在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应________ (填“>”或“<”)。实际生产条件控制在、左右,选择此压强的理由是__________________ 。
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【推荐3】“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题,因而对碳、硫及其化合物的综合利用成为研究的热点。
(1)通过热循环进行能源综合利用的反应系统的原理如下图所示。
系统(Ⅱ)制取氢气的热化学方程式为________ ;两个系统制得等量的H2时所需能量较少的是_____ [填“系统(I)”或“系统(Ⅱ)”]。
(2)向10L恒容密闭容器中充入2 molCO和1molSO2,发生反应2CO(g)+SO2(g) S(g)+2CO2(g)。CO和CO2的平衡体积分数()与温度(T)的变化关系如图所示。
①图中表示CO的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为___________ (填“ L1 ”或“ L2 ”)。
②T1℃时,SO2的平衡转化率a1=___________ ,反应的平衡常数K1=___________ 。
③只改变下列条件,既能加快该反应的反应速率,又能增大CO的平衡转化率的是___________ (填字母)。
A.增大压强 B.充入一定量的H2S C.充入一定量的SO2 D.加入适当催化剂
④向起始温度为T1℃的10L绝热容器中充入2molCO和1molSO2,重复实验,该反应的平衡常数K2___________ (填“>”“<”或“=”)K1,理由为_______ 。
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①图中表示CO的平衡体积分数与温度的变化关系的曲线为
②T1℃时,SO2的平衡转化率a1=
③只改变下列条件,既能加快该反应的反应速率,又能增大CO的平衡转化率的是
A.增大压强 B.充入一定量的H2S C.充入一定量的SO2 D.加入适当催化剂
④向起始温度为T1℃的10L绝热容器中充入2molCO和1molSO2,重复实验,该反应的平衡常数K2
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【推荐1】消除氮的化合物对环境的影响是具有重大价值和现实意义的科学研究课题。
(1)我国研发了一种新型催化剂,可以通过反应达到消除NO污染的效果。
①已知:
则___________ (保留一位小数)。
②7℃时,向1L恒容密闭容器中充入物质的量均为0.2mol的NO和,达到平衡时NO的转化率为80%。该温度下反应的平衡常数K=___________ 。
(2)700℃时,向2L体积恒定的密闭容器中充入一定量的和发生反应:;保持恒温条件,、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。
①内,___________ 。
②下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.a点时
B.10min时改变的条件可能是充入了一定量的He
C.10min时改变的条件可能是加催化剂
(3)最近我国科学家结合实验与计算机模拟结果,使用铜催化剂将单个N,N-二甲基甲酰胺分子[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺分子[N(CH3)3],反应历程如下图所示。
上述历程中①、②、③三个阶段,反应速率最快的是___________ ;
已知:,依据上图写出转化为[N(CH3)3]的热化学方程式_______ (反应热数值保留3位有效数字)。
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①已知:
则
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①内,
②下列说法正确的是
A.a点时
B.10min时改变的条件可能是充入了一定量的He
C.10min时改变的条件可能是加催化剂
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上述历程中①、②、③三个阶段,反应速率最快的是
已知:,依据上图写出转化为[N(CH3)3]的热化学方程式
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【推荐2】在一个体积为2L的密闭容器中,高温下发生反应:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),其中,H2O、CO的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。
(1)写出上述反应的平衡常数表达式K=______ 。
(2)计算第1min内v(H2O)=_______ 。
(3)反应处于平衡状态的时间段是_______ 。
(4)若反应进行至2min时,改变了温度,使曲线发生了如下图所示的变化,则温度是____ ,(填“升高、降低、不变”),正反应是_____ (填“吸热、放热”)反应。
(5)反应至5min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是下述中的____ (填写编号)。
①增加了CO; ②增加了水蒸气; ③加了催化剂; ④扩大了容器体积。
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(2)计算第1min内v(H2O)=
(3)反应处于平衡状态的时间段是
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(5)反应至5min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是下述中的
①增加了CO; ②增加了水蒸气; ③加了催化剂; ④扩大了容器体积。
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【推荐3】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
已知:的燃烧热为
催化剂存在下,还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_____________________ 。
Ⅱ.脱碳:(1)向密闭容器中加入和,在适当的催化剂作用下,发生反应,
①该反应自发进行的条件是_______________ (填“低温”“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是______________ (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和的体积分数保持不变
c.和的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
③的浓度随时间(0~)变化如图所示,在时将容器容积缩小一倍,时达到平衡,时降低温度,时达到平衡,请画出~时间段浓度随时间的变化。_____________
(2)改变温度,使反应中的所有物质都为气态。反应Ⅰ容器体积为,温度为。反应过程中部分数据见表:
①对反应Ⅰ,前内的平均反应速率________________ 。
②若时只向容器中再充入和,则平衡___________ (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
Ⅰ.脱硝:
已知:的燃烧热为
催化剂存在下,还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为
Ⅱ.脱碳:(1)向密闭容器中加入和,在适当的催化剂作用下,发生反应,
①该反应自发进行的条件是
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.和的体积分数保持不变
c.和的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.生成的同时有键断裂
③的浓度随时间(0~)变化如图所示,在时将容器容积缩小一倍,时达到平衡,时降低温度,时达到平衡,请画出~时间段浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应中的所有物质都为气态。反应Ⅰ容器体积为,温度为。反应过程中部分数据见表:
反应时间 | ||||
2 | 6 | 0 | 0 | |
4.5 | ||||
1 | ||||
1 |
①对反应Ⅰ,前内的平均反应速率
②若时只向容器中再充入和,则平衡
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【推荐1】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NO,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl元素的价态为_______ 。
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
①在NaClO2溶液脱硝的主要 反应中,参加反应的n(ClO2-):n(NO)=_________ ,增加压强,NO的转化率______ (填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐_______ (填“升高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率______ 脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是___________ 。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pc如下图所示:
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均____ (填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为___________ 。
(1)NaClO2中Cl元素的价态为
(2)在鼓泡反应器中通入含有含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol·L−1) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①在NaClO2溶液脱硝的
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐
③由实验结果可知,脱硫反应速率
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pc如下图所示:
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均
②反应ClO2−+2SO32−===2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为
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【推荐2】I.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2混合气体,2 min后,反应达到平衡,生成SO3气体0.5 mol,同时放出热量Q kJ。回答下列问题。
(1)写出该反应的热化学方程式为______________________________________ 。
(2)在该条件下,反应前后容器的体积之比为______________ 。
(3)若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)______ 0.5mol(填 “大于”、“小于”或“等于”);
II. 用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
(4)A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)_____ Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。
(5)A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____ (填“A”或“B”或“C”)点。
(6)计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______ (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压 × 物质的量分数)。
(1)写出该反应的热化学方程式为
(2)在该条件下,反应前后容器的体积之比为
(3)若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)
II. 用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
(4)A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)
(5)A、B、C三点中NO2的转化率最高的是
(6)计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=
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【推荐3】(1)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素,使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合,搅拌使其充分反应,可获得一种砷的高效吸附剂X,吸附剂X中含有,其原因是____________ 。
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题图1和题图2所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为____ 。
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4−+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=____ (pKa1=-lgKa1)。
(3)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是______ 。
A.0.1mol/L CH3COONa溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.含等物质的量的NaX和弱酸HX的混合溶液中一定存在:c(Na+)>c(X-)
C.0.1mol/L Na2CO3溶液与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合:2c(Na+)=3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3)
D.Na2C2O4溶液与HCl溶液等体积混合(H2C2O4是二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+)
(4)下列图示与对应的叙述不相符的是______ 。
A.图1表示可逆反应“2X(g)Y(g)△H<0”温度T1<T2的情形
B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙压强比甲压强大
C.图3中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
D.图4是向20 mL pH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液过程中pH变化曲线
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题图1和题图2所示。
①以酚酞为指示剂(变色范围pH 8.0~10.0),将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为
②H3AsO4第一步电离方程式H3AsO4H2AsO4−+H+的电离常数为Ka1,则pKa1=
(3)25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.0.1mol/L CH3COONa溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B.含等物质的量的NaX和弱酸HX的混合溶液中一定存在:c(Na+)>c(X-)
C.0.1mol/L Na2CO3溶液与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合:2c(Na+)=3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3)
D.Na2C2O4溶液与HCl溶液等体积混合(H2C2O4是二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+)
(4)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.图1表示可逆反应“2X(g)Y(g)△H<0”温度T1<T2的情形
B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙压强比甲压强大
C.图3中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
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【推荐1】碱性银锌二次航空电池为价格昂贵的高能电池。该电池的总反应为:Zn+Ag2OZnO+2Ag。其电池中的基本单元示意图如图:
(1)该电池放电时,锌电极板为电池的____ (填“正极”或“负极”)。
(2)以KOH溶液为电解液,放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步:
反应i.锌电极板的溶解:…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出:Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O
补充反应i:_____ 。
(3)放电时,析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面,影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成,并促进锌电极板的溶解,从速率和平衡的角度说明其原因:____ 。
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状,如图a所示,能增大锌电极板的表面积,但蜂窝孔的孔径过小,影响OH-进出蜂窝孔的速率,导致孔径内外OH-浓度出现差异,多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是____ (填字母序号)。
a.充电时,OH-向锌极板方向迁移
b.孔内沉积ZnO,导电能力减弱,影响电池使用效果
c.导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d.为延长电池使用寿命,提高电池放电效果,应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移,防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是:用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液,再以NH4Fe(SO4)2作指示剂,用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应:
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数,解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因:____ 。
(1)该电池放电时,锌电极板为电池的
(2)以KOH溶液为电解液,放电时锌电极板区域中发生的电极反应可分为两步:
反应i.锌电极板的溶解:…
反应ii.锌电极板上ZnO的析出:Zn(OH)ZnO+2OH-+H2O
补充反应i:
(3)放电时,析出的ZnO会覆盖在锌电极板表面,影响电池使用效果。用浓KOH溶液可以抑制ZnO的生成,并促进锌电极板的溶解,从速率和平衡的角度说明其原因:
(4)将锌电极板制成蜂窝孔状,如图a所示,能增大锌电极板的表面积,但蜂窝孔的孔径过小,影响OH-进出蜂窝孔的速率,导致孔径内外OH-浓度出现差异,多次充放电后会影响锌电极板的形状。图b是使用一段时间后的锌极板变形情况。
下列说法正确的是
a.充电时,OH-向锌极板方向迁移
b.孔内沉积ZnO,导电能力减弱,影响电池使用效果
c.导致该腐蚀变形的主要原因是孔外OH-浓度高于孔内OH-浓度
d.为延长电池使用寿命,提高电池放电效果,应选用孔径恰当的锌极板
(5)隔膜可有效阻止充放电循环中银的迁移,防止银在锌电极板析出造成电池短路。测定隔膜上附着银元素含量的方法是:用硝酸溶解隔膜上的附着物得溶解液,再以NH4Fe(SO4)2作指示剂,用NH4SCN溶液滴定溶解液。发生反应:
①Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
②Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
结合上述两个反应的平衡常数,解释选择NH4Fe(SO4)2作为指示剂的原因:
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【推荐2】CO2和CH4是两种重要的温室气体.通过CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学品。
(1)25℃时.以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2,4 mol CH4,发生反应:
CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分的浓度为:
①在该条件下达平衡时,CH4的转化率为____________ .
②已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3 kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= +2.8 kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566.0 kJ/mol
求反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=___________ kJ/mol。
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,请回答下列问题:
①250-3000C时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__________________ 。
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有___________________ (写2条)。
(3)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是:5000C时CO2与Li2SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示:________________________________ (请注明正反应方向和逆反应方向的条件)。
(4)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内(填字母序号)________ 。
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c.300℃~350℃ d.350℃~2050℃
②放电时电极A为______ 极。
③充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS (3<x<5)。则阳极的电极反应式为_________ 。
(1)25℃时.以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2,4 mol CH4,发生反应:
CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分的浓度为:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
平衡浓度(mol·L-1) | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
②已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH= -890.3 kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH= +2.8 kJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566.0 kJ/mol
求反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH=
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,请回答下列问题:
①250-3000C时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有
(3)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是:5000C时CO2与Li2SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示:
(4)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在范围内(填字母序号)
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
②放电时电极A为
③充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS (3<x<5)。则阳极的电极反应式为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】现代煤化工产生大量H2S废气,其回收利用有重要意义。
I.热解H2S制H2。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
判断H2S热分解反应④活化能_______ (填“>”“<”或“=”)。
(2)在、反应条件下,对于分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示:
①越大,H2S平衡转化率_______ ,理由是_______ 。
②计算时,在之间,H2S分压的平均变化率为_______ 。
II.H2S可转化成羰基硫(COS):。
(3)绝热恒压条件下,密闭容器中充入与进行上述反应。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
(4)T℃下,将物质的量之比为2:1的与充入恒容密闭容器中进行上述反应,测得平衡时容器内气体的总压为,的体积分数为10%。则此时该反应的平衡常数_______ (保留2位有效数字)。
III.用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为
(5)电池的负极电极反应式为_______ 。
(6)若电池开始工作时每电解质溶液含。取电池工作一段时间后的电解质溶液,加入溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉淀在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为,计算电池工作的这段时间内至少通入了标况下的氧气约_______ L。
I.热解H2S制H2。
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①
②
③
判断H2S热分解反应④活化能
(2)在、反应条件下,对于分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的混合气,热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示:
①越大,H2S平衡转化率
②计算时,在之间,H2S分压的平均变化率为
II.H2S可转化成羰基硫(COS):。
(3)绝热恒压条件下,密闭容器中充入与进行上述反应。下列事实不能说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
B.生成,同时形成键 |
C.化学平衡常数不再改变 |
D.混合气体的密度不再改变 |
III.用H2S、空气和KOH溶液可以组成燃料电池,其总反应式为
(5)电池的负极电极反应式为
(6)若电池开始工作时每电解质溶液含。取电池工作一段时间后的电解质溶液,加入溶液至沉淀完全,过滤洗涤沉淀,将沉淀在空气中充分加热至恒重,测得固体质量为,计算电池工作的这段时间内至少通入了标况下的氧气约
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