【題目】氫氣作為清潔能源有著廣泛的應(yīng)用前景,含硫天然氣制備氫氣的流程如圖。
請回答下列問題:
Ⅰ.轉(zhuǎn)化脫硫:將天然氣壓入吸收塔,30℃時,在T·F菌作用下,酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如圖。
過程i的離子反應(yīng)方程式為_____。
已知:①Fe3+在pH=1.9時開始沉淀,pH=3.2時沉淀完全。
②30℃時,在T·F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如表。
pH | 0.7 | 1.1 | 1.5 | 1.9 | 2.3 | 2.7 |
Fe2+的氧化速率 | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 |
在轉(zhuǎn)化脫硫中,請?jiān)诒碇羞x擇最佳pH范圍是____<pH<____,這樣選擇的原因是:______。
Ⅱ.蒸氣轉(zhuǎn)化:在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化。結(jié)合如圖回答問題。
(3)①該過程的熱化學(xué)方程式是_____。
②比較壓強(qiáng)P1和P2的大小關(guān)系:P1____P2(選填“<”、“>”或“=”)。
Ⅲ.CO變換:500℃時,CO進(jìn)一步與水反應(yīng)生成CO2和H2。
Ⅳ.提純:將CO2和H2分離得到H2的過程如示意圖如圖。
(4)吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。
【答案】2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ 1.5 1.9 當(dāng)pH>1.9時,Fe3+開始沉淀,導(dǎo)致Fe2+、Fe3+離子濃度均下降,降低反應(yīng)速率;當(dāng)pH<1.5時,T·F菌活性降低,反應(yīng)速率減慢 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H=+204kJ/mol > CO2+H2O+CO32-=2HCO3-
【解析】
I.轉(zhuǎn)化脫硫:將天然氣壓入吸收塔,30℃時,在T.F菌作用下,酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如圖;
(1)硫化氫被硫酸鐵氧化生成單質(zhì)硫;
(2)1.5≤PH<1.9,當(dāng)PH大于1.9時,Fe3+開始沉淀,導(dǎo)致Fe3+、Fe2+離子濃度均下降,降低反應(yīng)速率,PH<1.5時,TF菌活性較低;
Ⅱ.(3)①在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化生成一氧化碳和水蒸氣,圖中反應(yīng)的焓變△H=2582KJ/mol-2378KJ/mol=204KJ/mol,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式;
②圖象中甲烷體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)增大增大,據(jù)此分析;
Ⅳ.(4)二氧化碳和碳酸鉀溶液反應(yīng)生成碳酸氫鉀。
I.轉(zhuǎn)化脫硫:將天然氣壓入吸收塔,30℃時,在T.F菌作用下,酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如圖;
(1)硫化氫被硫酸鐵氧化生成單質(zhì)硫,過程i中H2S發(fā)生了氧化反應(yīng),離子方程式:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(2)Fe3+在pH=l.9時開始沉淀,pH=3.2時沉淀完全,分析30℃時,在T.F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率可知:工業(yè)脫硫應(yīng)選擇的最佳pH范圍1.5≤PH<1.9,當(dāng)PH大于1.9時,Fe3+開始沉淀,導(dǎo)致Fe3+、Fe2+離子濃度均下降,降低反應(yīng)速率,PH<1.5時,TF菌活性較低,反應(yīng)速率減慢;
Ⅱ.(3)①在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化生成一氧化碳和水蒸氣,圖中反應(yīng)的焓變△H=2582KJ/mol-2378KJ/mol=204KJ/mol,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)的焓變寫出熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+204KJ/mol;
②反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,增大壓強(qiáng)平衡逆向進(jìn)行,圖象中甲烷體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)增大而增大,據(jù)此分析,比較壓強(qiáng)P1和P2的大小關(guān)系:P1>P2;
Ⅳ.(4)①將CO2和H2分離得到H2的過程示意圖分析得到:二氧化碳和碳酸鉀溶液反應(yīng)生成碳酸氫鉀,反應(yīng)的離子方程式為CO2+H2O+CO32-=2HCO3-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】閱讀短文,回答問題。
合成氨工業(yè)結(jié)束了人類依靠天然氮肥的歷史,解決了人類的糧食問題。近一百年來,工業(yè)上一直采用在高溫、高壓、催化劑的條件下將氮?dú)夂蜌錃廪D(zhuǎn)化為氨氣,這樣的條件每年需要消耗全世界1%~2%的能源供應(yīng),科學(xué)家一直致力于探索在溫和條件下合成氨。中科大研究團(tuán)隊(duì)研制了“釕單原子催化劑”合成氨,應(yīng)用該催化劑通過電化學(xué)反應(yīng)在室溫下即可合成氨。原理如圖1所示。
陰極表面電極反應(yīng)的微觀過程如圖2所示。
該項(xiàng)研究工作開辟了單原子催化劑在電化學(xué)合成氨反應(yīng)中的新途徑,使得溫和條件下合成氨成為可能。
請依據(jù)以上短文,判斷下列說法是否正確(填“對”或“錯”)。
(1)合成氨工業(yè)對解決人類的糧食問題發(fā)揮了重要作用。___
(2)傳統(tǒng)方法合成氨的化學(xué)方程式為N2+3H22NH3。___
(3)傳統(tǒng)合成氨的方法需消耗大量能源。___
(4)“釕單原子催化劑”合成氨體現(xiàn)了我國科學(xué)家在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新。___
(5)圖1中,水在陽極失去電子生成氧氣。___
(6)圖2中,步驟②所示反應(yīng)的方程式為有N+H+NH。___
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag++Cu=Cu2++2Ag設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請回答下列問題:
(1)電極X的材料是________;
(2)X電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________;銀電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
(3)外電路中的電子________(填“流出”或“流向”)Ag電極。
(4)當(dāng)有3.2 g銅溶解時,銀電極增重________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.常溫下,1LpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-數(shù)目為0.2NA
B.常溫下,42g乙烯和丙烯的混合物中所含共價鍵的數(shù)目是9NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LSO3中含有的氧原子數(shù)目為1.5NA
D.1.0molCH4與Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用CO和H2合成CH3OH的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) AH<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 溫度:T1>T2>T3
B. 正反應(yīng)速率:v(a)>v(c), v(b)>v(d)
C. 平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D. 平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為。下列說法正確的是
A. 1L0.1mol·NH4Cl溶液中, 的數(shù)量為0.1
B. 2.4gMg與H2SO4完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LN2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2
D. 0.1mol H2和0.1mol I2于密閉容器中充分反應(yīng)后,其分子總數(shù)為0.2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,將3molSO2和1molO2充入一定容密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-197kJ/mol,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,下列說法中正確的是( )
A.達(dá)到反應(yīng)限度時,生成SO3為2mol
B.達(dá)到反應(yīng)限度時,反應(yīng)放出的熱量一定小于197kJ
C.達(dá)到反應(yīng)限度時SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比一定為2∶1∶2
D.達(dá)到反應(yīng)限度時SO2的消耗速率必定等于SO3的消耗速率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次 增大。在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中,p、q、 m.n分別是元素W、X、Y、Z的氣體單質(zhì),p和 s均為有色氣體,v的水溶液呈堿性。常溫下,0.1 mol L -1 ,t 溶液與 0.1 mol L -1 u 溶液的pH均為1。下列說法不正確的是
A.Y、W的茲高價氧化物對應(yīng)的水化物均為強(qiáng)酸
B.元索的非金屬性:Z>Y>X;原子半徑:X<Z<Y
C.s溶于水的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2
D.的電子式可表示為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今有室溫下四種溶液,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A. ③和④中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大
B. ②和③兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C. 分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH:①>②>④>③
D. V1L ④與V2L ①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,則V1<V2
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