【題目】氫是人們公認的清潔能源,作為低碳和零碳能源正在脫穎而出,氫的獲得及以氫為原料的工業(yè)生產(chǎn)工藝成為科技工作者研究的重要課題。
(1)工業(yè)生產(chǎn)中可利用H2還原CO2制備清潔能源甲醇。
①將一定量的CO2和H2充入到某恒容密閉容器中,測得在不同催化劑作用下,相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度的變化如圖所示:
催化效果最好的是催化劑_____________(選填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),該反應在a點達到平衡狀態(tài),a點的轉(zhuǎn)化率比b點的高,其原因是______________________________________________________。
②甲醇(CH3OH)燃料電池(NaOH溶液介質(zhì))的負極電極反應式 ___________。
(2)利用CO和水蒸氣可生產(chǎn)H2,反應的化學方程式:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中進行如下反應,得到三組數(shù)據(jù)如下表所示:
①該反應的正反應為___________反應(選填“放熱”或“吸熱” )。
②900℃時,達到平衡時的反應速率v(H2O)=____________,達到平衡時c(H2)=__________(保留2位小數(shù))。
(3)利用廢棄的H2S的熱分解可生產(chǎn)H2:2H2S(g)2H2(g)+S2(g),F(xiàn)將0.20 mol H2S(g)通入到某恒壓(壓強p=a MPa)密閉容器中,在不同溫度下測得H2S的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示:
已知:對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)。 溫度為T4℃時,該反應的平衡常數(shù)Kp=___________(用a的代數(shù)式表示)。
【答案】I 該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向進行 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6 H2O 放熱 0.17 mol·L-1·min-1 0.50 mol·L-1 2a/27
【解析】
根據(jù)圖像顯示隨溫度變化,三種催化劑條件下,CO2的轉(zhuǎn)化率變化趨勢分析解答;根據(jù)化學平衡計算中,平衡前、平衡時、平衡后三段式分析解答計算。
(1) ①從圖像中可知,在催化劑I的作用下,CO2的轉(zhuǎn)化率是最高的,所以催化劑I的催化效果是最好的;該反應在a點達到平衡狀態(tài),a點的轉(zhuǎn)化率比b點的高,是由于該反應為放熱反應,溫度升高,平衡吸熱反應方向移動;
故答案為:催化劑I;該反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向進行;
②甲醇(CH3OH)燃料電池(NaOH溶液介質(zhì))的條件下,即甲醇在堿性條件下失去電子,生成CO32-和水,所以負極電極方程式為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6 H2O;
故答案為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6 H2O;
(2) ①從表格數(shù)據(jù)中可看出,溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,即溫度升高,反應向逆反應方向移動,溫度升高向吸熱方向移動,所以該反應的正反應方向是放熱反應;
故答案為:放熱;
②根據(jù)方程式可知,900℃時,達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為,即CO反應了1mol,推斷出H2O反應了1mol,v(H2O)===0.17 mol·L-1·min-1;根據(jù)反應方程式中的化學計量數(shù)與物質(zhì)的量關(guān)系可知,平衡時,生成H21mol,所以c(H2)==0.5mol/L;
故答案為:0.17 mol·L-1·min-1 ,0.5mol/L;
(3)根據(jù)反應2H2S(g)2H2(g)+S2(g)
初始狀態(tài) 0.2mol 0 0 恒壓壓強為aMpa
T4時轉(zhuǎn)化 0.2mol×40% 0.08mol 0.04mol
T4時容器
中剩余 0.12mol 0.08mol 0.04mol
容器內(nèi)各
組分分壓 MPa MPa MPa
即反應的平衡常數(shù)Kp===;
故答案為:。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】金屬鉬具有高強度、高熔點、耐磨抗腐性,用于制火箭、衛(wèi)星的合金構(gòu)件。鉬酸鈉晶體(Na2MoO42H2O)是一種重要的金屬緩蝕劑。利用鉬礦(主要成分MoS2,還含少量鈣、鎂等元素)為原料冶煉金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下:
(1)Na2MoO42H2O中鉬元素的價態(tài)為___,煅燒產(chǎn)生的尾氣引起的環(huán)境危害主要是_______。
(2)用濃氨水溶解粗產(chǎn)品的離子方程式是_________,由圖中信息可以判斷MoO3是___氧化物。(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)
(3)操作I是_____,操作Ⅱ所得的鉬酸要水洗,檢驗鉬酸是否洗滌干凈的方法是____。
(4)采用 NaClO氧化鉬礦的方法將礦石中的鉬浸出,該過程放熱。
①請配平以下化學反應:
___NaClO +___MoS2 + ___NaOH →___Na2MoO4 +___Na2SO4 +___NaCl +___H2O。
②鉬的浸出率隨著溫度變化如圖,當溫度高于50℃后浸出率降低的可能原因是______(寫一點)。
(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Lix(MoS2)n,則電池充電時陽極上的電極反應式為______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下面列出了幾組物質(zhì),請將物質(zhì)的合適組號填寫在空格上。同位素 ,同系物 ,同素異形體 ,同分異構(gòu)體 。
①金剛石與“足球烯”C60; ②D與T; ③16O、17O和18O;④氧氣(O2)與臭氧(O3); ⑤CH4和CH3CH2CH3;⑥乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3);
⑦⑧
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】天然氣是一種清潔能源和重要化工原料。
(1)下列事實能說明CH4分子呈正四面體結(jié)構(gòu)的是___(填字母)。
A.CH4分子的4個C—H共價鍵鍵長相等
B.CH4分子中每個鍵角都是109°28′
C.CH2F2沒有同分異構(gòu)體
D.CCl4的沸點高于CH4的
(2)甲烷與下列烴的通式相同的是___(填字母)。
(3)已知斷裂幾種化學鍵要吸收的能量如下:
化學鍵 | C—H | O=O | C=O | H—O |
斷裂1mol鍵吸收的能量/kJ | 415 | 497 | 745 | 463 |
16gCH4在O2中完全燃燒生成氣態(tài)CO2和氣態(tài)水時___(填吸收”或放出”)約___ kJ熱量。
(4)天然氣/空氣燃料電池中,若KOH為電解質(zhì),負極反應式為___。等質(zhì)量的甲烷分別以稀硫酸、KOH溶液為電解質(zhì)溶液完全放電時,理論上提供的電能之比為___。
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【題目】現(xiàn)有常溫時pH=1的某強酸溶液10mL,下列操作能使溶液的pH變成2的是( )
A. 加入10mL 0.08mol·L-1的NaOH溶液 B. 加入100mL 的水進行稀釋
C. 加水稀釋成1L D. 加入10mL 0.01mol·L-1的鹽酸溶液
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【題目】(1)順鉑(化學名稱為順二氯二氨合鉑(II),化學式為PtCl2(NH3)2,相對分子質(zhì)量為:300)是一種用于治療癌癥的藥物,一片順鉑藥片所含順鉑的質(zhì)量為6×10-4g,那么一片順鉑藥片中N原子的物質(zhì)的量___mol;
(2)乙烯氣體(C2H4)是石油化工產(chǎn)品之一,也是最重要的有機化工基礎(chǔ)原料之一,在標準狀況下其密度為___gL-1;
(3)現(xiàn)有一種礦泉水樣品,1.0L的該礦泉水含有4.8×10-2gMg2+,則___L礦泉水中含有1mol Mg2+;
(4)某“84消毒液”1000mL,其有效成分為NaClO(式量:74.5),質(zhì)量分數(shù)為14.9%,密度為1.2g/mL,其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為___molL﹣1;
(5)已知CO和CO2的混合氣體7.2g,在標準狀況下所占的體積為4.48L。則該混合氣體中氧元素的質(zhì)量為___g;
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【題目】由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進行實驗。
裝置 | |||
現(xiàn)象 | 二價金屬A不斷溶解 | C的質(zhì)量增加 | A上有氣體產(chǎn)生 |
根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題:
(1)裝置甲中負極的電極反應式是______________________________________。
(2)裝置乙中正極的電極反應式是_______________________________________。
(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)四種金屬活動性由強到弱的順序是___________________________________。
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【題目】為研究廢舊電池的再利用,實驗室利用舊電池的銅帽(主要成分為Zn和Cu)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如圖所示。下列敘述錯誤的是
A. “溶解”操作中溶液溫度不宜過高
B. 銅帽溶解后,將溶液加熱至沸騰以除去溶液中過量的氧氣或H2O2
C. 與鋅粉反應的離子可能為Cu2+、H+
D. “過濾”操作后,將濾液蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后,高溫灼燒即可得純凈的ZnO
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:A是來自石油的重要的基本有機化工原料,A的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工水平,E是具有果香味的有機物,F(xiàn)是一種高聚物,可制成多種包裝材料。
(1)A的電子式為____,C的名稱_____,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式_____。
(2)D分子中的官能團名稱是_____,請設計一種實驗來驗證D物質(zhì)存在該官能團的方法是_____。
(3)寫出下列反應的化學方程式并指出反應類型:③_______,反應類型_____。
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