題目列表(包括答案和解析)

 0  8735  8743  8749  8753  8759  8761  8765  8771  8773  8779  8785  8789  8791  8795  8801  8803  8809  8813  8815  8819  8821  8825  8827  8829  8830  8831  8833  8834  8835  8837  8839  8843  8845  8849  8851  8855  8861  8863  8869  8873  8875  8879  8885  8891  8893  8899  8903  8905  8911  8915  8921  8929  447348 

1.(09全國卷Ⅰ7)將15ml.2mol•.溶液逐滴加入到40 ml.0.5mol•.鹽溶液中,恰好將溶液中的離子完全沉淀為碳酸鹽,則中n值是

A. 4       B.  3        C. 2        D. 1

答案:B

解析:

M的化合價為+n,Na2CO3與MCln反應(yīng)對應(yīng)的關(guān)系式為:2Mn+   ~  nCO32

                           2      n

                        15×10-3×2   40×10-3×0.5

可得n=3,故選B。

試題詳情

29.(2010四川理綜卷)(16分)四川攀枝花蘊(yùn)藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣(主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合價為+4)作原料,生產(chǎn)白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下

請回答下列問題:

硫酸與二氧化鈦反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。

(1)   向?yàn)V液I中加入鐵粉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_________________________、_______________________。

(2)   在實(shí)際生產(chǎn)過程中,向沸水中加入濾液Ⅲ,使混合液pH達(dá)0.5,鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣,維持溶液沸騰一段時間,鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學(xué)化學(xué)平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用:_______________________________________________。

過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后,將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、___________、______________、_______________________(填化學(xué)式),減少廢物排放。

(4)A可用于生產(chǎn)紅色顏料(Fe2O3),其方法是:將556a kgA(摩爾質(zhì)量為278 g/mol)溶于水中,加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng),鼓入足量空氣攪拌,產(chǎn)生紅褐色膠體;再向紅褐色膠體中加入3336b kg A和112c kg鐵粉,鼓入足量空氣攪拌,反應(yīng)完成后,有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出;過濾后,沉淀經(jīng)高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質(zhì)只有硫酸鈉和硫酸鐵,則理論上可生產(chǎn)紅色顏料_______________________kg。

答案:(1)

(2)   

(3) 加水促進(jìn)鈦鹽水解,加熱促進(jìn)鈦鹽水解,降低濃度促進(jìn)鈦鹽水解

          

(4)  

解析:本題屬于化工生產(chǎn)流程題。(1)考查酸的通性,可以與金屬氧化物反應(yīng),又知道TI的化合價,可以寫出化學(xué)方程式。(2)加入濃硫酸后,濃硫酸可以氧化亞鐵離子,再加入鐵粉,鐵粉可以還原鐵離子。除此外,鐵粉還可以與溶液中的H+反應(yīng)、(3)考查了影響鹽類水解的因素。(4)考慮最后溶質(zhì)是只有硫酸鈉和硫酸鐵,根據(jù)開始加入A為2a×103mol加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng).,說明加入氫氧化鈉的物質(zhì)的量為4a×103mol,后來又加入12b×103mol的A,和2c×103mol的鐵。根據(jù)電荷守恒,溶質(zhì)中硫酸鈉消耗硫酸根離子為2a×103mol,。而溶液中加入的硫酸根離子物質(zhì)的量共計(jì)為(2a+12b)×103mol,這樣剩下的硫酸根就與鐵離子結(jié)合?芍蔫F離子為8b×103mol,根據(jù)鐵元素守恒。nFe=(2a+4b+2c) ×103mol,n Fe2O3=(a+2b+c) ×103mol,計(jì)算得mFe2O3=kg.

2009年高考化學(xué)試題

試題詳情

20.(2010江蘇卷)(10分)以水氯鎂石(主要成分為)為原料生產(chǎn)堿式碳酸鎂的主要流程如下:

  (l)預(yù)氨化過程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常溫下Mg(OH)2,若溶液中,則溶液中=         。

  (2)上述流程中的濾液濃縮結(jié)晶,所得主要固體物質(zhì)的化學(xué)式為          

  (3)高溫煅燒堿式碳酸鎂得到。取堿式碳酸鎂4.66g,高溫煅燒至恒重,得到固體2.00g和標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.896L,通過計(jì)算確定堿式碳酸鎂的化學(xué)式。

  (4)若熱水解不完全,所得堿式碳酸鎂中將混有,則產(chǎn)品中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)    ▲  (填 “升高”、“降低”或“不變”)。

[答案]

(1)2.0mol.L-1

(2)NH4Cl

(3)Mg(OH)24MgCO34H2O

(4)升高

[解析]本題主要考查的是有關(guān)Ksp的計(jì)算和無機(jī)化工流程和化學(xué)計(jì)算。(1)依據(jù)Ksp計(jì)算的公式可知c(Mg2+)=Ksp/c2(OH-)= 2.0mol/L;(2)通過流程分析,最后 綜上分析可知,濾液中的主要成分為NH4Cl,濃縮以后得到的固體物質(zhì)為NH4Cl;(3)根據(jù)題給相關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)可有以下計(jì)算

所以,,從而得到其化學(xué)組成為;Mg(OH)24MgCO34H2O

(4)因?yàn)镸gCO3中Mg的含量比堿式碳酸鎂的含量高,因此,混有MgCO3后,Mg的含量升高。

試題詳情

30.(2010上海卷)Na2SO3·7H2O是食品工業(yè)中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑。Na2SO3在30℃時的溶解度為35.5g/100gH2O。

1)計(jì)算30℃時Na2SO3飽和溶液中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(保留2位小數(shù))

2)計(jì)算30℃時271g Na2SO3飽和溶液中水的質(zhì)量。

3)將30℃的Na2SO3飽和溶液271g冷卻到10℃,析出Na2SO3·7H2O晶體79.5g。計(jì)算10℃時Na2SO3在水中的溶解度。

答案:1);2)135.5:100=271:x;x=200(g);3)Na2SO3.7H2O中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50,。

解析:此題考查了溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶劑的質(zhì)量、溶解度等化學(xué)計(jì)算知識。1)根據(jù)Na2SO3的溶解度,其飽和溶液中溶質(zhì)為35.5g;溶劑為100g;溶液總質(zhì)量為135.5g,則;2)271g飽和溶液中,假設(shè)其含有的溶劑為x,則135.5:100=271:x;x=200(g);3)冷卻溶液后,析出晶體79.5g,根據(jù)其晶體的組成,其中含有水和亞硫酸鈉各一半,列式得:。

(2010上海卷)31.白磷(P4)是磷的單質(zhì)之一,易氧化,與鹵素單質(zhì)反應(yīng)生成鹵化磷。鹵化磷通常有三鹵化磷或五鹵化磷,五鹵化磷分子結(jié)構(gòu)(以PCl5為例)如右圖所示。該結(jié)構(gòu)中氯原子有兩種不同位置。

1)6.20g白磷在足量氧氣中完全燃燒生成氧化物,反應(yīng)所消耗的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為        L。

上述燃燒產(chǎn)物溶于水配成50.0mL磷酸(H3PO4)溶液,該磷酸溶液的物質(zhì)的量濃度為          mol·L-1。

2)含0.300mol H3PO4的水溶液滴加到含0.500mol Ca(OH)2的懸浮液中,反應(yīng)恰好完全,生成l種難溶鹽和16.2g H2O。該難溶鹽的化學(xué)式可表示為          

3)白磷和氯、溴反應(yīng),生成混合鹵化磷(,且x為整數(shù))。

如果某混合鹵化磷共有3種不同結(jié)構(gòu)(分子中溴原子位置不完全相同的結(jié)構(gòu)),該混合鹵化磷的相對分子質(zhì)量為                   。

4)磷腈化合物含有3種元素,且分子中原子總數(shù)小于20。0.10mol PCl5和0.10mol NH4Cl恰好完全反應(yīng),生成氯化氫和0.030mol磷腈化合物。推算磷腈化合物的相對分子質(zhì)量(提示:M>300)。

答案:1)5.6;4.00;2)Ca5(PO4)3(OH);3)297.5或342;4)348或464。

解析:此題考查了元素化合物、化學(xué)計(jì)算知識。1)白磷燃燒生成五氧化二磷,白磷的相對分子質(zhì)量為:128,則其6.20g的物質(zhì)的量為:0.05mol,其完全燃燒消耗氧氣0.25mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6L;將這些白磷和水反應(yīng)生成磷酸0.20mol,溶液體積為50mL,也就是0.05L,則磷酸溶液的物質(zhì)的量濃度為4.00mol/L;2)根據(jù)該水溶液中含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量和氫氧化鈣懸濁液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量,根據(jù)質(zhì)量守恒,可知該物質(zhì)中含有5個鈣離子和3個磷酸根離子,結(jié)合電荷守恒,必還含有1個氫氧根離子,寫作:Ca5(PO4)3(OH);3)根據(jù)題意x為整數(shù),其可能為:PCl4Br、PCl3Br2、PCl2Br3、PClBr4四種,要是有三種不同結(jié)構(gòu)的話,結(jié)合PCl5的結(jié)構(gòu),其可能為:PCl3Br2或PCl2Br3,則其相對分子質(zhì)量可能為:297.5或342;4)根據(jù)題意和質(zhì)量守恒定律,可求出化合物提供的Cl原子的物質(zhì)的量為:0.1mol×5+0.1mol×1=0.6mol;由于磷腈化合物中只含有三種元素,故必須將其中的氫原子全部除去;兩物質(zhì)提供的H原子的物質(zhì)的量為:0.1mol×4=0.4mol,則生成的氯化氫的物質(zhì)的量為:0.1mol×4=0.4mol;則磷腈化合物中含有的Cl原子為:0.2mol、P原子為:0.1mol、N原子為:0.1mol,則該化合物的最簡式為:PNCl2;假設(shè)其分子式為(PNCl2)x,由其含有的碳原子總數(shù)小于20,則知:4x<20,故x<5;假設(shè)x=4,其分子式為: P4N4Cl8,相對分子質(zhì)量為464;假設(shè)x=3,其分子式為: P3N3Cl6,相對分子質(zhì)量為:348;假設(shè)x=2,其分子式為:P2N2Cl4,相對分子質(zhì)量<300 舍去。故其相對分子質(zhì)量可能為:348或464。

(2010江蘇卷)18.(12分)正極材料為的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。但鈷的資源匱乏限制了其進(jìn)一步發(fā)展。

(1)橄欖石型是一種潛在的鋰離子電池正極材料,它可以通過溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng),所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制得。

①共沉淀反應(yīng)投料時,不將溶液直接混合的原因是    。

②共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為        。

③高溫成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的導(dǎo)電性能外,還能           。

(2)廢舊鋰離子電池的正極材料試樣(主要含有及少量AI、Fe等)可通過下列實(shí)驗(yàn)方法回收鈷、鋰。

①   在上述溶解過程中,被氧化成,在溶解過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                

②   在空氣中加熱時,固體殘留率隨溫度的變化

如右圖所示。已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時已完全

脫水,則1000℃時,剩余固體的成分為     。(填化學(xué)式);

在350~400℃范圍內(nèi),剩余固體的成分為    。(填化學(xué)式)。

[答案]

(1)

①Fe2+在堿性條件下更易被氧化(凡合理答案均可)

②(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O

③與空氣中O2反應(yīng),防止LiFePO4中的Fe2+被氧化

(2)

 

 、

[解析]本題考察的知識比較散,涉及到能源利用,物質(zhì)性質(zhì)、化工流程分析,圖表分析,覆蓋面比較廣。(1)①不能直接混合的原因是Fe2+在堿性條件下更容易被氧化;②根據(jù)題給的信息,發(fā)生的反應(yīng)為(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空氣中的O2,保護(hù)Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通過題給信息可知LiCoO2與Na2S2O3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),反應(yīng)為8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根據(jù)質(zhì)量的變化,在變化過程中,Co的質(zhì)量沒有變,通過題給數(shù)據(jù)看,在10000C是Co(OH)2完全分解,則產(chǎn)物CoO,在350-4000C時,固體的質(zhì)量在89.25%-86.38%之間,可以通過極點(diǎn)進(jìn)行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化學(xué)式為Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化學(xué)式為Co3O4 ,所以可以確定在350-4000C時的化學(xué)式為Co2O3和Co3O4

試題詳情

25.(2010上海卷)接觸法制硫酸工藝中,其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進(jìn)行:

1)該反應(yīng)所用的催化劑是        (填寫化合物名稱),該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù)      500℃時的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。

2)該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是     

a.       b.容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化

c.容器中氣體的密度不隨時間而變化 d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化

4)在一個固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2,半分鐘后達(dá)到平衡,測得容器中含SO30.18mol,則=      mol.L-1.min-1:若繼續(xù)通入0.20mol SO2和0.10mol O2,則平衡     移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”  或“不”),再次達(dá)到平衡后,     mol<n(SO3)<      mol。

答案:1)五氧化二釩(V2O5);大于;2)在450℃時,2molSO2氣體和1molO2氣體完全反應(yīng)生成2molSO3氣體時放出的熱量為190kJ;3)bd;4)0.036;向正反應(yīng)方向;0.36;0.40。

解析:此題考查了工業(yè)制硫酸、化學(xué)平衡常數(shù)、熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡狀態(tài)、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算等知識。1)工業(yè)制硫酸時二氧化硫催化氧化使用的催化劑是五氧化二釩;該反應(yīng)正向放熱,故溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越;2)熱化學(xué)方程式表示的是450℃時,2molSO2氣體和1molO2氣體完全反應(yīng)生成2molSO3氣體時放出的熱量為190kJ;3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化、分子總數(shù)不隨時間變化時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);4)當(dāng)達(dá)到平衡時,容器中SO3的物質(zhì)的量為0.18mol,則v(SO3)=0.072mol.L-1.min-1,則v(O2)=0.036mol.L-1.min-1;再繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2時,平衡向正反應(yīng)方向移動,在此達(dá)到平衡時,SO3的物質(zhì)的量介于0.36和0.40之間。

知識歸納:化學(xué)平衡常數(shù)只是和溫度相關(guān)的函數(shù),其隨溫度變化而變化。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高K值增大;若正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高K值減小。

試題詳情

27.(2010安徽卷)(14分)鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進(jìn)行資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:

(1)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為      。

(2)第③步反應(yīng)的離子方程式是              。

(3)第④步反應(yīng)后,過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有           。

若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁,從實(shí)驗(yàn)操作的角度給出兩種可能的原因:

               、                 。

(4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質(zhì)量為18.1 g第③步反應(yīng)中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全為Li2CO3,剩至少有   Na2CO3參加了反應(yīng)。

答案:(1)Al(OH)3

(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O 

(3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ;   濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等

(4)5.3

解析:第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁,第三步是氧化還原反應(yīng),注意根據(jù)第一步反應(yīng)LiMn2O4不溶于水。

第(4)小題計(jì)算時要通過計(jì)算判斷出硫酸過量。

試題詳情

28.(2010山東卷)(14分)硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng):

     Ⅰ   SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI  

     Ⅱ   2HIH2+I2

     Ⅲ   2H2SO42===2SO2+O2+2H2O

(1)分析上述反應(yīng),下列判斷正確的是    

     a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進(jìn)行     b.反應(yīng)Ⅰ中氧化性比HI強(qiáng)

c.循環(huán)過程中需補(bǔ)充H2O     d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O2的同時產(chǎn)生1mol H2

(2)一定溫度下,向1L密閉容器中加入1mol HI(g),發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

 0~2 min內(nèi)的平均放映速率v(HI)=     。該溫度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=    。

相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則     是原來的2倍。

a.平衡常數(shù)   b.HI的平衡濃度   c.達(dá)到平衡的時間   d.平衡時H2的體積分?jǐn)?shù)

(3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2,反應(yīng)時溶液中水的電離平衡    移動(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列試劑中的    ,產(chǎn)生H2的速率將增大。

  a.NaNO3     b.CuSO4    c.Na2SO4     d.NaHSO3

(4)以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。

   已知  2H2(g)+O2(g)===2H2O(I)   △H=-572KJ.mol-1

     某氫氧燃料電池釋放228.8KJ電能時,生成1mol液態(tài)水,該電池的能量轉(zhuǎn)化率為     。

解析:(1)H2SO4在常溫下,很穩(wěn)定不易分解,這是常識,故a錯;反應(yīng)Ⅰ中SO2是還原劑,HI是還原產(chǎn)物,故還原性SO2>HI,則b錯;將Ⅰ和Ⅱ分別乘以2和Ⅲ相加得:2H2O==2H2+O2,故c正確d錯誤。

(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol·L-1·min-1,則υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L-1·min-1;

2HI(g)==H2(g)+I2(g)

          2   1   1

起始濃度/mol·L1  1   0   0

變化濃度/mol·L1: 0.2  0.1  0.1

平衡濃度/mol·L1: 0.8  0.1  0.1

則H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常數(shù)K==64mol/L。

若開始時加入HI的量是原來的2倍,則建立的平衡狀態(tài)和原平衡是等比平衡,HI、H2、I2 的物質(zhì)的量、平衡濃度都是原來的兩倍;各組分的百分含量、體積分?jǐn)?shù)相等,平衡常數(shù)相等(因?yàn)闇囟炔蛔?;因開始時的濃度增大了,反應(yīng)速率加快,達(dá)平衡時間不可能是原來的兩倍,故選b.

(3)水的電離平衡為,硫酸電離出的對水的電離是抑制作用,當(dāng)消耗了,減小,水的電離平衡向右移動;若加入,溶液變成的溶液了,不再生成H2;加入的會和反應(yīng),降低,反應(yīng)速率減慢;的加入對反應(yīng)速率無影響;加入CuSO4 后,與置換出的Cu構(gòu)成原電池,加快了反應(yīng)速率,選b.

(4)根據(jù)反應(yīng)方程式,生成1mol水時放出熱量為:572kJ=286 kJ,故該電池的能量轉(zhuǎn)化率為

答案:(1)c

(2)0.1 mol·L-1·min-1 ;64mol/L;b

(3)向右;b

(4)80%

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31.(2010廣東理綜卷)(16分)硼酸(H3BO3)在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

(1)請完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

(2)在其他條件相同時,反應(yīng)H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的轉(zhuǎn)化率()在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化見圖12,由此圖可得出:

①溫度對應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是____              ___

②該反應(yīng)的_____0(填“<”、“=”或“>”).

(3)H3BO 3溶液中存在如下反應(yīng):

H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol·L-1 H3BO 3溶液中,上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol·L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的電離可忽略不計(jì),求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

解析:(1)根據(jù)元素守恒,產(chǎn)物只能是H2, 故方程式為B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2

(2)由圖像可知,溫度升高,H3BO 3的轉(zhuǎn)化率增大,故升高溫度是平衡正向移動,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),HO。

(3) K===

答案:

(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2

(2) ①升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動  ②HO

(3) 或1.43

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10.(2010天津卷)(14分)二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。

請回答下列問題:

⑴ 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________________。

⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收,生成兩種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________________。

⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:

① 2H2(g) + CO(g)  CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol1

③ CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol1

總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是__________(填字母代號)。

a.高溫高壓      b.加入催化劑     c.減少CO2的濃度

d.增加CO的濃度   e.分離出二甲醚

⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH ,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:

物質(zhì)
CH3OH
CH3OCH3
H2O
濃度/(mol·L1)
0.44
0.6
0.6

① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。v ______ v (填“>”、“<”或“=”)。

② 若加入CH3OH后,經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡,此時c(CH3OH) = _________;該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = __________。

解析:(1)煤生成水煤氣的反應(yīng)為C+H2OCO+H2。

(2)既然生成兩種酸式鹽,應(yīng)是NaHCO3和NaHS,故方程式為:

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

(3)觀察目標(biāo)方程式,應(yīng)是①×2+②+③,故H=2H1+H2+H3=-246.4kJ· mol -1。

正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡左移,CO轉(zhuǎn)化率減;加入催化劑,平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變;減少CO2的濃度、分離出二甲醚,平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;增大CO濃度,平衡右移,但CO轉(zhuǎn)化率降低;故選c、e。

(4)此時的濃度商Q==1.86<400,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),向正反應(yīng)方向移動,故;設(shè)平衡時生成物的濃度為0.6+x,則甲醇的濃度為(0.44-2x)有:400=,解得x=0.2 mol·L-1,故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1。

由表可知,甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) mol·L-1=1.64 mol·L-1,其平衡濃度為0.04 mol·L-1,

10min變化的濃度為1.6 mol·L-1,故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1。

答案:(1) C+H2OCO+H2

(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS

(3) -246.4kJ· mol -1   c、e

(4) ①>  ②0.04 mol·L-1   0.16 mol·L-1·min-1

命題立意:本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合性試題,考查了化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動原理,和利用濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷平衡移動的方向、平衡常數(shù)和速率的計(jì)算等。

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