氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业.
(1)以甲烷为原料可制得合成氨用的氢气,有关反应的能量变化如下图所示:
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:_______________ 。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -94.4kJ·mol-1,在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
①前20min内v(NH3)=________ mol/(L·min),放出的热量为________ 。
②45min时采取的措施是________ ;时段III条件下反应的平衡常数为________ (保留3位有效数字)。
(3)一定温度下,将不同量的CO2、NH3分别通入某恒容密闭容器中进行下列反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g);△H<0,得到如下数据:
①a1________ a4(填“<”、“=”或“>”);M1________ M2(填“<”、“=”或“>”)。
②若a5>a6,则n1,n2必须满足的关系是________ 。
(4)室温时将氨通入500mL 0.1mol·L-1盐酸中至pH=6,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________________ 。
(5)氨、空气、KOH溶液可构成燃料电池,反应原理为4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应一段时间后,电解质溶液的pH将________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)以甲烷为原料可制得合成氨用的氢气,有关反应的能量变化如下图所示:
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -94.4kJ·mol-1,在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
①前20min内v(NH3)=
②45min时采取的措施是
(3)一定温度下,将不同量的CO2、NH3分别通入某恒容密闭容器中进行下列反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g);△H<0,得到如下数据:
实验组 | 起始量/mol | 平衡时的转化率 | 平衡时气体平均相对分子质量 | ||
NH3(g) | CO2(g) | NH3(g) | CO2(g) | ||
1 | 2 | 1 | a1 | a2 | M1 |
2 | 4 | 2 | a3 | a4 | M2 |
3 | n1 | n2 | a5 | a6 | M3 |
①a1
②若a5>a6,则n1,n2必须满足的关系是
(4)室温时将氨通入500mL 0.1mol·L-1盐酸中至pH=6,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是
(5)氨、空气、KOH溶液可构成燃料电池,反应原理为4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应一段时间后,电解质溶液的pH将
更新时间:2019-08-20 21:37:47
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解题方法
【推荐1】(1)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是______
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =________ 。
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时,负极是_______ 极(填“a”或 “b”);
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为_________________ 。
(5)电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+ 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为_____________ 。
②在上图虚框内补充一步工业生产流程______________ 。
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是__________ 。
a.NH3 b.HI c.SO2d.CO2
(2)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:
(3)工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H = —90.8kJ/mol。
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H = -571.6kJ/mol;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -566.0kJ/mol
计算2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H =
(4)某实验小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。
①该电池工作时,负极是
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池负极反应的离子方程式为
(5)电解法促进橄榄石(主要成分是Mg2SiO4)固定CO2的部分工艺流程如下:
已知:Mg2SiO4(s)+4HCl(aq)2MgCl2(aq)+SiO2(s)+ 2H2O(l) △H =-49.04 kJ·mol-1
①某橄榄石的组成是Mg9FeSi5O20,用氧化物的形式可表示为
②在上图虚框内补充一步工业生产流程
③经分析,所得碱式碳酸镁产品中含有少量NaCl和Fe2O3。为提纯,可采取的措施依次为:对溶解后所得溶液进行除铁处理、对产品进行洗涤处理。判断产品洗净的操作是
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【推荐2】燃料与空气的组成比例不合理时,在高温下就可能在烟道气中排放出氮的氧化物和氮的氢化物,对环境造成污染,因此,需要通过转化以达到排放标准。
(1)已知T℃时,有如下反应:
反应Ⅰ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH= -1804 kJ•mol-1
反应Ⅱ:N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH= +67.8 kJ•mol-1
反应Ⅲ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -116.2 kJ•mol-1
试写出T℃时,NH3与1mol NO2反应生成不污染环境物质的热反应方程式:______ 。
(2)T℃时,向2 L密闭容器中加入一定量的NO2、NO、O2,此时容器内的压强为1.22 atm。发生(1)中的反应Ⅲ,不同时间测得各物质的部分浓度(mol•L-1)如下表所示:
①反应前20 min的平均反应速率v(NO)=______________ mol/(L•min)
②在该温度下,此反应的平衡常数Kp =_____________ atm-1(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算所得的平衡常数,分压=总压× 物质的量分数)
③若温度不变,平衡后将容器扩大为4 L,达到新平衡后,则c(O2)_____________ (填范围数值)。
(3)依据(1)的反应原理,将含有氮的氧化物和氮的氢化物的烟气,按一定流速通过脱硝装置反应后,测得出口NOx的浓度与温度的关系如图,试分析脱硝的适宜温度是________ 。
A.<850℃ B.900 ~ 1000℃ C.>1050℃
(4)以连二硫酸盐(S2O)为还原剂脱出烟气中的NOx,消除其对环境的污染,并通过电解进行再生,如图所示。
①NOx吸收柱内发生反应的离子方程式为__________ 。
②阴极的电极反应式为_____________ 。阳极的硫酸溶液a_________ b(填“>” “=” 或 “<”)
(1)已知T℃时,有如下反应:
反应Ⅰ:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH= -1804 kJ•mol-1
反应Ⅱ:N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH= +67.8 kJ•mol-1
反应Ⅲ:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH= -116.2 kJ•mol-1
试写出T℃时,NH3与1mol NO2反应生成不污染环境物质的热反应方程式:
(2)T℃时,向2 L密闭容器中加入一定量的NO2、NO、O2,此时容器内的压强为1.22 atm。发生(1)中的反应Ⅲ,不同时间测得各物质的部分浓度(mol•L-1)如下表所示:
时间(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
NO | a | 0.12 | 0.08 | d | 0.06 |
O2 | 0.31 | 0.27 | 0.25 | 0.24 | e |
NO2 | 0.10 | b | 0.22 | 0.24 | f |
①反应前20 min的平均反应速率v(NO)=
②在该温度下,此反应的平衡常数Kp =
③若温度不变,平衡后将容器扩大为4 L,达到新平衡后,则c(O2)
(3)依据(1)的反应原理,将含有氮的氧化物和氮的氢化物的烟气,按一定流速通过脱硝装置反应后,测得出口NOx的浓度与温度的关系如图,试分析脱硝的适宜温度是
A.<850℃ B.900 ~ 1000℃ C.>1050℃
(4)以连二硫酸盐(S2O)为还原剂脱出烟气中的NOx,消除其对环境的污染,并通过电解进行再生,如图所示。
①NOx吸收柱内发生反应的离子方程式为
②阴极的电极反应式为
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【推荐3】氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用,科研工作者对其进行者广泛研究。回答:
(1)某课题组实现了在常湿常压下,以氮气和液态水为原料制备氨气同时有氧气生成。
已知,在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示:
上述合成氨反应的热化学方程式为______________________ 。
(2)利用生物电池,以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。
Q、R均为催化剂,据到示判断,负极反应的催化剂为___ (填“Q”或“R”);正极的电极反应式为_______________ 。
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一,催化氧化步骤中发生的主要反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)△H=-126kJ/mol
将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器,反应产率与温度的关系如图1所示。
①催化氧化步骤中,最适宜的温度为____ (填“T1”或“T2”)。
②低于T1℃时,NO的产率较低的原因为_____ 。
③高于T2℃时,NO的产率降低的可能原因为_____ (填选项字母)
A.催化剂活性降低 B.平衡常数减小 C.反应活化能增大 D.氨气溶于水
④T2℃(T1>T2)时,向20L恒容密闭容器中充入2molNH3和2.75molO2,发生反应I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。T2℃时,该反应的平衡常数K=_____ ;5min时,改变了某一外界条件,所改变的条件可能为__________ 。
(1)某课题组实现了在常湿常压下,以氮气和液态水为原料制备氨气同时有氧气生成。
已知,在一定温度和压强下,由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应,称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示:
物质 | NH3(s) | H20(1) |
△H/ kJ·mol-1 | -46 | -242 |
上述合成氨反应的热化学方程式为
(2)利用生物电池,以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。
Q、R均为催化剂,据到示判断,负极反应的催化剂为
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一,催化氧化步骤中发生的主要反应如下:
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)△H=-126kJ/mol
将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器,反应产率与温度的关系如图1所示。
①催化氧化步骤中,最适宜的温度为
②低于T1℃时,NO的产率较低的原因为
③高于T2℃时,NO的产率降低的可能原因为
A.催化剂活性降低 B.平衡常数减小 C.反应活化能增大 D.氨气溶于水
④T2℃(T1>T2)时,向20L恒容密闭容器中充入2molNH3和2.75molO2,发生反应I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。T2℃时,该反应的平衡常数K=
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解题方法
【推荐1】CO2的资源化利用能有效的减少CO2的排放,方法之一是CO2催化加氢合成二甲醚(CH3OCH3)。
(1)有科学家提出,可以将CO2通过管道输送到海底,这样可减缓空气中CO2浓度的增加。下列有关说法错误的是____________ (填写编号)。
a.把CO2输送到海底,是人类减缓空气中CO2浓度增加的最佳办法
b.把CO2送到海底越深的地方,CO2溶解得越多,CO2可能液化甚至变为干冰
c.因为碳酸是弱酸,所以将CO2输送到海底,不会严重破坏海洋生态环境
d.使用新能源和植树造林是减缓空气中CO2浓度增加的有效措施
(2)CO2催化加氢合成二甲醚的主要反应如下:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5 kJ·mol-1
其中,反应II分以下①②两步完成,请写出反应①的热化学方程式。
①____________________________________________________________
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
(3)L(L1、L2)、X分别代表压强或温度,如图表示L一定时,反应II中二甲醚的平衡产率随X变化的关系,其中X代表的物理量是__________ 。比较L1、L2的大小:L1______ L2(填“>”或“<”),判断依据是:____________________________________ 。
(4)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和2 mol H2,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH的选择性=×100%)随温度变化如右下图所示。
①温度为220℃,达到平衡时,反应II消耗的H2的物质的量为__________ mol,此状态反应II的化学平衡常数计算式为______________________________ 。
②温度高于280℃,CO2平衡转化率随温度升高而增大,用化学平衡移动原理解释原因:____________________________________________________________ 。
(1)有科学家提出,可以将CO2通过管道输送到海底,这样可减缓空气中CO2浓度的增加。下列有关说法错误的是
a.把CO2输送到海底,是人类减缓空气中CO2浓度增加的最佳办法
b.把CO2送到海底越深的地方,CO2溶解得越多,CO2可能液化甚至变为干冰
c.因为碳酸是弱酸,所以将CO2输送到海底,不会严重破坏海洋生态环境
d.使用新能源和植树造林是减缓空气中CO2浓度增加的有效措施
(2)CO2催化加氢合成二甲醚的主要反应如下:
反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ·mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5 kJ·mol-1
其中,反应II分以下①②两步完成,请写出反应①的热化学方程式。
①
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5 kJ·mol-1
(3)L(L1、L2)、X分别代表压强或温度,如图表示L一定时,反应II中二甲醚的平衡产率随X变化的关系,其中X代表的物理量是
(4)在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和2 mol H2,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH的选择性=×100%)随温度变化如右下图所示。
①温度为220℃,达到平衡时,反应II消耗的H2的物质的量为
②温度高于280℃,CO2平衡转化率随温度升高而增大,用化学平衡移动原理解释原因:
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【推荐2】汽车尾气(主要成分为CO和NO)是形成雾霾的原因之一,对汽车尾气的处理也成为科学家研究的热点。
已知:I. N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH= +180.7 IkJ • mol-1;
Π . 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH=-746.5 kj • mol-1。
请回答下列问题:
(1)CO的燃烧热ΔH =____________ 。
(2)Ti℃时,向10 L容积不变的密闭容器中充人1 mol NO和1 mol CO,发生反应Π。5 min达到平衡时测得容器中CO2的物质的量为0.8 mol。则:
①0〜5 min内,用N2表示的平均反应速率 (N2)=______________ 。 .
②Ti℃时,该反应的平衡常数K=_______________ 。
③下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是______________ (填选项字母)。
A.气体压强保持不变 B. 保持不变
C.气体密度保持不变 D.速率之比:=1
④保持其他条件不变,平衡后再向该容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2,此时
正_______ (填“>”“<”或“ =”) 逆
(3)—定条件下,向密闭容器中充入一定量的N2、O2和CO,发生反应I和反应Ⅱ,容器中N2的平衡转化率(α)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则:
①α(N2)随温度升高而____________ (填“增大”或“减小”),理由为________________ 。
②M点和N点对应体系中,NO的体积分数:M______________ (填“>”“<”“ = ”)N。
已知:I. N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH= +180.7 IkJ • mol-1;
Π . 2NO(g)+2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH=-746.5 kj • mol-1。
请回答下列问题:
(1)CO的燃烧热ΔH =
(2)Ti℃时,向10 L容积不变的密闭容器中充人1 mol NO和1 mol CO,发生反应Π。5 min达到平衡时测得容器中CO2的物质的量为0.8 mol。则:
①0〜5 min内,用N2表示的平均反应速率 (N2)=
②Ti℃时,该反应的平衡常数K=
③下列事实能说明该反应一定达到平衡状态的是
A.气体压强保持不变 B. 保持不变
C.气体密度保持不变 D.速率之比:=1
④保持其他条件不变,平衡后再向该容器中充人1 mol NO、l molCO、0.5 mol N2、l molCO2,此时
正
(3)—定条件下,向密闭容器中充入一定量的N2、O2和CO,发生反应I和反应Ⅱ,容器中N2的平衡转化率(α)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。则:
①α(N2)随温度升高而
②M点和N点对应体系中,NO的体积分数:M
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解题方法
【推荐3】《自然》杂志最近报道,科学家设计了“空气燃料实验系统”:第一步,利用太阳能收集空气中的CO2和H2O;第二步,在太阳能作用下将CO2和H2O转化成合成气(CO、H2);第三步,利用合成气合成液态烃和甲醇。回答下列问题:
Ⅰ.模拟制备CO的装置如图所示(C1、C2为石墨)。
(1)b极是____ (填“正极”或“负极”)。
(2)C1电极的电极反应式为____ 。
Ⅱ.利用合成气可合成甲醇、甲烷等。已知:
反应1:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
反应2:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H2
(3)CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H=____ (用含△H1、△H2的代数式表示)。
(4)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的速率方程为v=kcn(CO)cm(H2)(k为速率常数,与温度、催化剂有关)。假设在某温度、催化剂作用下,仅发生反应2,测得反应速率与CO、H2浓度的关系如表所示:
则n=___ ,m=____ ,表格中x=____ 。
(5)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入CO和H2,仅发生反应1,测得平衡体系中CH3OH的体积分数[φ(CH3OH)]与投料比[]的关系如图所示。
在a、b、c三点中,CO的转化率最大的是___ (填字母)。
(6)在1L恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,在T℃、催化剂作用下只发生反应1,达到平衡时c(CO)=0.5mol·L-1,则该温度下反应1的平衡常数K=___ 。
Ⅰ.模拟制备CO的装置如图所示(C1、C2为石墨)。
(1)b极是
(2)C1电极的电极反应式为
Ⅱ.利用合成气可合成甲醇、甲烷等。已知:
反应1:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
反应2:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) △H2
(3)CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H=
(4)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)的速率方程为v=kcn(CO)cm(H2)(k为速率常数,与温度、催化剂有关)。假设在某温度、催化剂作用下,仅发生反应2,测得反应速率与CO、H2浓度的关系如表所示:
实验 | c(CO)/(mol·L-1) | c(H2)/(mol·L-1) | 反应速率 |
① | 0.10 | 0.10 | v |
② | 0.20 | 0.10 | 2v |
③ | 0.20 | 0.20 | 8v |
④ | 0.40 | x | 36v |
(5)在一定温度下,向某恒容密闭容器中充入CO和H2,仅发生反应1,测得平衡体系中CH3OH的体积分数[φ(CH3OH)]与投料比[]的关系如图所示。
在a、b、c三点中,CO的转化率最大的是
(6)在1L恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,在T℃、催化剂作用下只发生反应1,达到平衡时c(CO)=0.5mol·L-1,则该温度下反应1的平衡常数K=
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解题方法
【推荐1】化学工业中Mn可用作氧化剂、助燃剂、活性电极材料、催化剂、油漆和油墨的干燥剂等,碳酸锰矿可作为制备MnO2原料
(1)已知25℃,101kPa时有如下的三个热化学方程式_________ ;反应②在________ 条件下(填“高温”、“低温”或“任何温度”)能自发进行。____ Y2(填“>”、“<”或“=”)。②保持温度不变,将体积扩大至原来的3倍,则容器内压强p(CO2)的变化范围为_______ 。
③若温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时,与原平衡状态相比,下列物理量一定不变的是________ (填字母)
A.CO2的质量 B. MnCO3的质量 C.MnCO3的分解率
D.化学平平衡常数 E.CO2的物质的量浓度___________ ,当蓄电池中有2mol H+被消耗时,则理理论上能生成MnO2________ g
(1)已知25℃,101kPa时有如下的三个热化学方程式
①MnCO3(s) MnO(s)+CO2(g) △H1=+116 6kJ/mol
②2MnO(s)+O2(g) 2MnO2(s) △H2=-272.0kJ/mol
③2MnCO3(s)+O2(g) 2Mn2(s)+2CO2(g) △H3
则△H3=(2)在密闭容器中投入足量的 MnCO3,在一定条件下发生反应:MnCO3(s) Mno(s)+CO2(g) △H1=+116.6kJ/mol。一定温度下,达到平衡状态时p(CO2)=bMPa
①温度、压强对碳酸锰平衡分解率的影响如图所示。图中Y1③若温度不变,将容器体积压缩至原来的一半,达到新平衡时,与原平衡状态相比,下列物理量一定不变的是
A.CO2的质量 B. MnCO3的质量 C.MnCO3的分解率
D.化学平平衡常数 E.CO2的物质的量浓度
(3)在4L恒容密闭容器中,充入足量的MnCO3(s)和a molO2(g),在一定温度下发生反应:MnCO3(s)+O2(g) 2MnO2(s)+2CO2(g),经过5min该反应刚好达到平衡状态,且该段时间内CO2的化学反应速率为0.2mol・L-1·min-1若该条件该反应的化学平衡常数K=0.5,则a=
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(0.4)
【推荐2】磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。请回答下列问题:
(1)已知(次磷酸)是一元中强酸,写出溶液与足量溶液反应的离子方程式:_______ 。
(2)时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数与溶液的关系如图所示。
①代表含磷粒子为_______ 。
②的K为_______ 。
(3)过量含磷物质的排放会致使水体富营养化,因此发展水体除磷技术非常重要。磷酸铵镁结晶法回收废水中的磷是近几年的研究热点。其原理为:。
①时,磷去除率与初始溶液中的关系如题图1所示。为达到最佳除磷效果,并节约试剂,_______ 。
②一定,磷去除率随溶液初始变化如图2所示。则最佳除磷效果的范围是_______ ,并说明原因_______ 。
(1)已知(次磷酸)是一元中强酸,写出溶液与足量溶液反应的离子方程式:
(2)时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数与溶液的关系如图所示。
①代表含磷粒子为
②的K为
(3)过量含磷物质的排放会致使水体富营养化,因此发展水体除磷技术非常重要。磷酸铵镁结晶法回收废水中的磷是近几年的研究热点。其原理为:。
①时,磷去除率与初始溶液中的关系如题图1所示。为达到最佳除磷效果,并节约试剂,
②一定,磷去除率随溶液初始变化如图2所示。则最佳除磷效果的范围是
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【推荐3】工业上可采用烷烃裂解法制备烯烃、炔烃和氢气等重要化工产品。
(1)乙烷裂解制乙烯的方法有CO2氧化乙烷裂解法和乙烷直接裂解法,有关反应原理如下:
反应I. CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ.C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ/mol
①反应1中涉及的物质CO2和C2H4中碳原子的杂化方式分别为___________ 。
②已知键能数据E(C-H)=416kJ/mol, E(H-H)=436 kJ/mol,计算生成1mol碳碳π键放出的能量为___________ kJ。
(2)工业上甲烷催化裂解也可制备氢气,有关反应原理如下:
反应Ⅲ. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) ΔH1>0
反应Ⅳ.2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH2>0
①若用、、和表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,如图在催化剂表面进行反应Ⅲ,从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是___________ (填字母)。
②实验测得反应Ⅲ的速率方程:,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k正=2k逆,T2℃下反应达到平衡时k正=3k逆。由此推知,T1___________ T2(填“>”、“<”或“=”)。
③在密闭容器中充入一定量CH4,发生上述反应Ⅲ和反应Ⅳ。在不同催化剂Catl、Cat2作用下,测得单位时间内H₂产率与温度的关系如图。其他条件相同时,催化效率较高的是___________ (填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,H2产率降低的可能原因是___________ 。(任写一条即可)。
(3)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入CH4和N2的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应Ⅲ和反应Ⅳ,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图。
①图中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是___________ 。
②已知M点对应乙炔的选择性为75%,求该温度下生成氢气的分压为___________ kPa。[已知:C2H2的选择性=×100%,分压=物质的量分数×总压]
(1)乙烷裂解制乙烯的方法有CO2氧化乙烷裂解法和乙烷直接裂解法,有关反应原理如下:
反应I. CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ.C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH=+137 kJ/mol
①反应1中涉及的物质CO2和C2H4中碳原子的杂化方式分别为
②已知键能数据E(C-H)=416kJ/mol, E(H-H)=436 kJ/mol,计算生成1mol碳碳π键放出的能量为
(2)工业上甲烷催化裂解也可制备氢气,有关反应原理如下:
反应Ⅲ. 2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) ΔH1>0
反应Ⅳ.2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH2>0
①若用、、和表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,如图在催化剂表面进行反应Ⅲ,从吸附到解吸的过程中,能量状态最低的是
②实验测得反应Ⅲ的速率方程:,(k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。T1℃下反应达到平衡时k正=2k逆,T2℃下反应达到平衡时k正=3k逆。由此推知,T1
③在密闭容器中充入一定量CH4,发生上述反应Ⅲ和反应Ⅳ。在不同催化剂Catl、Cat2作用下,测得单位时间内H₂产率与温度的关系如图。其他条件相同时,催化效率较高的是
(3)一定温度下,总压强恒定为121kPa时,向密闭容器中充入CH4和N2的混合气体(N2不参与反应),同时发生反应Ⅲ和反应Ⅳ,测得CH4的平衡转化率与通入气体中CH4的物质的量分数的关系如图。
①图中,随着通入气体中CH4的物质的量分数增大,甲烷的平衡转化率降低的主要原因是
②已知M点对应乙炔的选择性为75%,求该温度下生成氢气的分压为
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【推荐1】①醋酸、②盐酸、③一水合氨、④碳酸氢钠、⑤氯化钙、⑥氯化铵是实验室中的常见物质。
(1)写出一水合氨的电离方程式___________ 。
(2)碳酸氢钠溶液显碱性,结合化学用语解释原因:___________ 。
(3)有关0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的叙述正确的是___________ 。
a.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足:c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
b.常温下,等物质的量浓度、等体积CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后溶液pH=7
c.向CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体,c(H+)减小
d.向CH3COOH溶液中加少量Na2CO3固体,c(CH3COO-)增大
e.与同浓度盐酸溶液的导电性相同
(4)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比是___________ 。
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因___________ 。
(1)写出一水合氨的电离方程式
(2)碳酸氢钠溶液显碱性,结合化学用语解释原因:
(3)有关0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的叙述正确的是
a.CH3COOH溶液中离子浓度关系满足:c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
b.常温下,等物质的量浓度、等体积CH3COOH溶液与NaOH溶液混合后溶液pH=7
c.向CH3COOH溶液中加少量CH3COONa固体,c(H+)减小
d.向CH3COOH溶液中加少量Na2CO3固体,c(CH3COO-)增大
e.与同浓度盐酸溶液的导电性相同
(4)25℃时,pH均等于4的醋酸溶液和氯化铵溶液,醋酸溶液中水电离出的c(H+)与氯化铵溶液中水电离出的c(H+)之比是
(5)向饱和NaHCO3溶液中滴加饱和CaCl2溶液,可观察到先产生白色沉淀,后产生大量无色气泡,结合化学用语,从平衡移动角度解释原因
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【推荐2】已知在25℃时,部分弱酸的电离常数如表所示:
(1)写出碳酸的第二级电离平衡常数表达式:Ka2=___ 。
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,下列各量会变小的是___ (填字母)。
(3)pH相等的CH3COONa溶液、NaHCO3溶液、Na2SO3溶液中,溶质的物质的量浓度最大的是___ 溶液。
(4)向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量浓度、等体积的NaHSO3溶液,充分反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为___ 。
CH3COOH | Ka=1.75×10-5 |
H2CO3 | Ka1=4.30×10-7、Ka2=5.61×10-11 |
H2SO3 | Ka1=1.54×10-2、Ka2=1.02×10-7 |
(1)写出碳酸的第二级电离平衡常数表达式:Ka2=
(2)若保持温度不变,在醋酸溶液中加入少量醋酸钠固体,下列各量会变小的是
A.c(CH3COO-) | B.c(H+) |
C.醋酸的电离平衡常数 | D.醋酸的电离度 |
(4)向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量浓度、等体积的NaHSO3溶液,充分反应后,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为
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(0.4)
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【推荐3】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示,它们的质子数之和为21。
(1)氢元素与Z形成原子个数比为1∶1的化合物,其电子式为_____________ 。该化合物分子中存在__________ (填“共价键”或“离子键”)。
(2)Y最高价氧化物的水化物与Y的氢化物恰好完全反应时,生成物的水溶液呈酸性,其原因是____________________ ;(用离子方程式表示)该溶液中各种离子浓度由大到小顺序为_______________ 。
(3)①恒温下,在容积为2L的刚性容器中充入2mol H2与2mol Y的单质,5分钟后反应达到平衡时,此时Y的单质为1.8mol,则产物的反应速率为_______________ ,平衡时容器内压强与反应前压强比为__________________ ;
②若该反应在恒温恒压条件下进行(其它条件相同),反应达到平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率_______ (填“大”、“小”或“相同”)。
(4)常温下,由X的最简单气态氢化物3.2g在氧气中完全燃烧后恢复至常温,放出a kJ 的热量,试写出该反应的热化学方程式:__________________ 。
(1)氢元素与Z形成原子个数比为1∶1的化合物,其电子式为
(2)Y最高价氧化物的水化物与Y的氢化物恰好完全反应时,生成物的水溶液呈酸性,其原因是
(3)①恒温下,在容积为2L的刚性容器中充入2mol H2与2mol Y的单质,5分钟后反应达到平衡时,此时Y的单质为1.8mol,则产物的反应速率为
②若该反应在恒温恒压条件下进行(其它条件相同),反应达到平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率
(4)常温下,由X的最简单气态氢化物3.2g在氧气中完全燃烧后恢复至常温,放出a kJ 的热量,试写出该反应的热化学方程式:
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