【題目】冬季是霧霾天氣高發(fā)的季節(jié),其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的原因之一。

1)使用甲醇汽油可以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。工業(yè)上在200℃和10MPa的條件下可用甲烷和氧氣通過銅制管道反應制得甲醇,已知一定條件下,CH4CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol628kJ/mol2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) H=___。

2)二甲醚也是清潔能源。用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應原理為:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) H<0。

①某溫度下,將2.0molCO(g)6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質的量分數(shù)變化情況如圖所示,關于溫度和壓強的關系判斷正確的是____。

A.P3>P2,T3>T2

B.P1>P3,T1>T3

C.P1>P4T2>T3

D.P2>P4,T4>T2

②在恒容密閉容器里按體積比為13充入一氧化碳和氫 氣,一定條件下反應達到平衡狀態(tài).當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應方向移動的是___。

A.氫氣的轉化率減小 B.逆反應速率先增大后減小

C.化學平衡常數(shù)K值增大 D.反應物的體積百分含量增大

3)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)

200K、pPa時,在一個容積為2L的恒溫密閉容器中充入1.5molNO2.0molCO,開始反應至2min時測得CO轉化率為30%,則用N2表示的平均反應速率為υ(N2)=___;反應達到平衡狀態(tài)時,測得二氧化碳為0.8mol,則平衡時的壓強為起始壓強的__(保留兩位小數(shù))。

②該反應在低溫下能自發(fā)進行,該反應的ΔH__0(“>”、“<”)

③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應,測得正反應的速率隨時間變化的曲線如圖所示(已知:t2-t1=t3-t2)則下列說法不正確的是__(填編號)

A.反應在c點未達到平衡狀態(tài)

B.反應速率a點小于b

C.反應物濃度a點大于b

D.NO的轉化率:t1~t2 > t2~t3

【答案】-312kJ/mol BC BD 0.075mol/(L·min) 0.89 D

【解析】

1)已知一定條件下,CH4CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol628kJ/mol,即①CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H1=-784kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-628kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律:①×2-×2可得,2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H= -312kJ/mol;

2通過圖示可知,溫度越高二甲醚的質量分數(shù)越小;正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,二甲醚的質量分數(shù)增大;

A.增大反應物濃度,平衡正向移動,正反應速率先增大后減小;

B.逆反應速率先增大后減小,說明平衡逆向移動;

C.化學平衡常數(shù)K值增大,說明平衡正向移動;

D.反應物的體積百分含量增大,說明平衡逆向移動;

3)①根據(jù)CO轉化率計算消耗CO物質的量,根據(jù)v=計算vCO),再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算vN2);由題目信息可知,

利用三段式:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)

起始(mol) 1.5mol 2.0mol 0 0

變化(mol) 0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.4mol

平衡(mol) 0.7mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol

根據(jù)物質的量之比=壓強之比可得,平衡時的壓強:起始壓強=平衡時的物質的量:初始物質的量;

②正反應為氣體物質的量減小的反應,為熵減反應,而△H-T△S<0反應自發(fā)進行;

③從t4時刻正反應速率不變,處于平衡狀態(tài),t4時刻前未到達平衡,反應向正反應進行,由②中可知為反應熱反應,絕熱條件下,隨反應進行溫度升高,溫度起主導作用,反應速率加快,而后濃度為主導因素,反應速率減低至平衡狀態(tài);

1)已知一定條件下,CH4CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol628kJ/mol,即①CH4(g)+ 2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H1=-784kJ/mol,②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H2=-628kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律:①×2-×2可得,2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H= -312kJ/mol,

故答案為:-312kJ/mol

2)①2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0,正反應放熱,由圖示可知溫度越高二甲醚的質量分數(shù)越小,故溫度:T1>T2>T3>T4;正反應為氣體體積減小的反應,增大壓強平衡正向移動,二甲醚的質量分數(shù)增大,故壓強P1>P2>P3>P4

故答案為:BC;

A.增大反應物濃度,平衡正向移動,正反應速率先增大后減小,不一定逆向移動,故A錯誤;

B.逆反應速率先增大后減小,說明平衡逆向移動,故B正確;

C.化學平衡常數(shù)K值增大,說明平衡正向移動,故C錯誤;

D.反應物的體積百分含量增大,說明平衡逆向移動,故D正確;

故答案選BD;

3消耗CO物質的量為2.0mol×30%=0.6mol,v(CO)==0.15mol/(L·min),速率之比等于化學計量數(shù)之比,則v(N2)=v(CO)=×0.15mol/(L·min)=0.075 mol/(L·min)

利用三段式:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)

起始(mol) 1.5mol 2.0mol 0 0

變化(mol) 0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.4mol

平衡(mol) 0.7mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol

根據(jù)物質的量之比=壓強之比可得,平衡時的壓強:起始壓強=平衡時的物質的量:初始物質的量== 0.89,則平衡時的壓強為起始壓強的0.89倍,

故答案為:0.075 mol/(Lmin)0.89;

②正反應為氣體物質的量減小的反應,為熵減反應,△S<0,而△H-T△S<0反應自發(fā)進行,該反應在低溫下能自發(fā)進行,該反應的△H<0,

故答案為:<

③從t4時刻正反應速率不變,處于平衡狀態(tài),t4時刻前未到達平衡,反應向正反應進行,由②中可知為反應熱反應,絕熱條件下,隨反應進行溫度升高,溫度起主導作用,反應速率加快,而后濃度為主導因素,反應速率減低至平衡狀態(tài);

A.反應在c點未達到平衡狀態(tài),故A正確;

B.由圖可知,反應速率a點小于b點,故B正確;

C.反應物濃度a點大于b點,故C正確;

DNO的轉化率:t1t2<t2t3,故D錯誤,

故答案選D。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,H2A是一種易溶于水的二元酸,將NaOH溶液滴入等物質的量濃度的H2A溶液中,溶液中H2A、HA-、A2-的物質的量分數(shù)隨溶液pH的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )

A. 常溫下,H2A的電離平衡常數(shù) Ka1=10-3.30

B. 當 c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)時,溶液呈中性

C. pH=6.27時,c(A2-)=c(HA-)>c(H+)>c(OH-)

D. V(NaOH溶液):V(H2A溶液)=3∶2 時,2c(Na+)+c(OH-)=2c(H2A)+c(HA-)+c(H+)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】二甲醚(CH3OCH3)被稱為“21 世紀的清潔燃料”。利用甲醇脫水可制得二甲醚,反應方程式如下: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH1

(1)二甲醚亦可通過合成氣反應制得,相關熱化學方程式如下:

2H2g)+ COg CH3OHgΔH2

COg)+ H2Og CO2g)+ H2(g) ΔH3

3H2g)+ 3COg CH3OCH3g)+ CO2 (g) ΔH4

ΔH1________(用含有ΔH2、ΔH3、ΔH4的關系式表示)。

(2)經(jīng)查閱資料,上述反應平衡狀態(tài)下 Kp 的計算式為:Kp 為以分壓表示的平衡常數(shù),T 為熱力學溫度)。且催化劑吸附 H2O(g)的量會受壓強影響,從而進一步影響催化效率。)

①在一定溫度范圍內(nèi),隨溫度升高,CH3OH(g)脫水轉化為二甲醚的傾向_______ (填“增大”、“不變”或“減小”)。

②某溫度下(此時 Kp=100),在密閉容器中加入CH3OH,反應到某時刻測得各組分的分壓如下:

物質

CH3OH

CH3OCH3

H2O

分壓/MPa

0.50

0.50

0.50

此時正、逆反應速率的大小:v____v逆 (填“>”、 “<”或“=”)。

200℃時,在密閉容器中加入一定量甲醇 CH3OH,反應到達平衡狀態(tài)時,體系中CH3OCH3(g)的物質的量分數(shù)為 _______(填標號)。

A.< B C~ D E.>

300℃時,使 CH3OH(g)以一定流速通過催化劑,V/F (按原料流率的催化劑量)、壓強對甲醇轉化率影響如圖1所示。請解釋甲醇轉化率隨壓強(壓力)變化的規(guī)律和產(chǎn)生這種變化的原因,規(guī)律__________________________,原因_______________________。

(3)直接二甲醚燃料電池有望大規(guī)模商業(yè)化應用,工作原理如圖2所示。

①該電池的負極反應式為:_______________。

②某直接二甲醚燃料電池裝置的能量利用率為 50%,現(xiàn)利用該燃料電池電解氯化銅溶液,若消耗 2.3g 二甲醚,得到銅的質量為_______ g

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制備Li2CO3,并用其制備Li+電池的正極材料LiFePO4。部分工藝流程如下:

資料:ⅰ濾液1、濾液2中部分兩者的濃度(g/L

EDTA能和某些二價金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡合物。

ⅲ某些物質溶解度(S):

I.制備Li2CO3粗品

(l)上述流程中為加快化學反應速率而采取的措施是 ___。

(2)向濾液2中先加入EDTA,再加入飽和Na2CO3溶液,90℃充分反應后,分離出 固體Li2CO3粗品的操作是 ______。

(3)處理lkg含鋰3.50%的廢渣,鋰的浸出率為a,Li+轉化為Li2CO3的轉化率為b,則粗品中含Li2CO3的質量是 ____g。(摩爾質量:Li 7 g.mol-l Li2CO3 74 g.mol-l

II.純化Li2CO3粗品

(4)Li2CO3轉化為LiHCO3后,用隔膜法電解LiHCO3溶液制備高純度的LiOH,再轉化得電池級Li2CO3。電解原理如圖所示,陽極的電極反應式是 _______

III.制備LiFePO4

(5)將電池級Li2CO3C、FePO4高溫下反應,生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應的化學方程式是__

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】25℃時,相同pH的兩種一元弱酸HAHB溶液分別加水稀釋,溶液pH隨加水體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是

A. HB的酸性強于HA

B. a點溶液的導電性大于b點溶液

C. 同濃度的NaANaB溶液中,c(A-)=c(B-)

D. 加水稀釋到pH相同時,酸HA、HB用到的水V(A)小于V(B)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】H2是一種重要的清潔能源。

1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJmol-1

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJmol-1

H2還原 CO反應合成甲醇的熱化學方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1,則ΔH1___kJmol-1,該反應自發(fā)進行的條件為___

A.高溫 B.低溫 C.任何溫度條件下

2)恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中加入 1molCO2.2mol H2,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),實驗測得平衡時CO的轉化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。則P1__P2,判斷的理由是_____。

3)若反應 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在溫度不變且體積恒定為1的密閉容器中發(fā)生,反應過程中各物質的物質的量隨時間變化如表所示:

時間/min

0

5

10

15

H2

4

2

CO

2

1

CH3OH(g)

0

0.7

①下列各項能作為判斷該反應達到平衡標志的是____(填字母);

A.容器內(nèi)壓強保持不變 B2v(H2)=v(CH3OH)

C.混合氣體的相對分子質量保持不變 D.混合氣體的密度保持不變

②若起始壓強為P0 kPa,則在該溫度下反應的平衡常數(shù)Kp=___(kPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。

③反應速率若用單位時間內(nèi)分壓的變化表示,則10min內(nèi)H2的反應速率v(H2)=___kPamin-1。

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【題目】鎳及其化合物用途廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等,以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝路線:

已知:(NH4)2SO4在350℃以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。錫(Sn)位于第五周期第ⅣA族。

(1)焙燒前礦渣與(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的______________。

(2)“浸泡”過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為______________,“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外還含有______________(填化學式)。

(3)為保證產(chǎn)品純度,要檢測“浸出液”的總鐵量:取一定體積的浸出液,用鹽酸酸化后,加入SnCl2將Fe3+還原為Fe2+,所需SnCl2的物質的量不少于Fe3+物質的量的________倍;除去過量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的Fe2+,還原產(chǎn)物為Cr3+,滴定時反應的離子方程式為______________。

(4)“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0×10-3mol·L1,當除鈣率達到99%時,溶液中c(F) = ________ mol·L1。[已知Ksp (CaF2)=4.0×10-11]

(5)本工藝中,萃取劑與溶液的體積比V0/VA對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如圖所示,V0/VA的最佳取值是________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是(  )

A.電解池的陰極上發(fā)生失電子的氧化反應

B.用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰、陽兩極產(chǎn)物的物質的量之比為12

C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1 mol電子發(fā)生轉移,則生成1 mol NaOH

D.酸溶液、堿溶液、鹽溶液電解后,溶液的pH都增大

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知:X(g)2Y(g) 3Z(g)  H=﹣a kJ·molˉ1(a0)。下列說法錯誤的是( )

A.0.1 mol X0.2 mol Y充分反應生成Z,放出能量一定小于0.1 a kJ

B.Y的起始濃度不能為零,平衡濃度也不能為零

C.在其他條件不變的情況下,改變反應溫度,平衡一定會發(fā)生移動

D.當反應達到平衡狀態(tài)時,一定存在3v(Y)=2v(Z)

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