【題目】Ⅰ.CO和H2的混合氣體俗稱合成氣,是一種重要的工業(yè)原料氣,工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與水進行高溫重整制備合成氣。
(1)用甲烷與水蒸氣制備合成氣,每生成1mol合成氣,需要供給51.5 kJ熱量。該反應的熱化學方程式為_____________________________________________________。
(2)在一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g),發(fā)生反應: CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)。測得CH4和H2的物質的量濃度隨時間變化如下表所示:
時間/min 物質的濃度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
CH4 | 0.2 | 0.13 | 0.1 | 0.1 | 0.09 |
H2 | 0 | 0.21 | 0.3 | 0.3 | 0.33 |
①該反應第一次達平衡時的平衡常數(shù)K=_______________。
②3min時改變的反應條件是__________________(只填一種條件的改變即可)。
(3)已知一定壓強下,溫度、投料比X[n(CH4)/n(H2O)]對該反應的影響如圖所示。圖1中的兩條曲線所示投料比的關系X1 ______X2(填“=”、“>”或“<”)。
Ⅱ.(4)已知常溫下HCOOH的電離常數(shù)為,則HCOO—的水解反應HCOO- + H2O HCOOH + OH-的平衡常數(shù)K h =__________________。
(5)常溫下,將a mol/L的HCOOH溶液與a/2mol/L的NaOH溶液等體積混合后,溶液中各離子濃度由大到小的順序是______________________________。
(6)常溫下,在a mol/L的HCOOH溶液中加入等體積的bmol/L的NaOH溶液至溶液呈中性,此時溶液中HCOOH的物質的量濃度為______________________。
【答案】CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H=+206kJ/mol0.135升高溫度或增大c(H2O)>5×c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+) >c(OH-)(a-b)/2
【解析】
(1)根據(jù)熱化學方程式的書寫方法,先寫出方程式并標注狀態(tài),再根據(jù)熱量與化學計量數(shù)計算焓變,則用甲烷與水蒸氣制備合成氣,每生成1mol合成氣,需要吸收51.5KJ熱量,該反應的熱化學方程式為: CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H=+206kJ/mol;
(2)①反應方程式為: CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g),
初起量(mol/L) 0.2 0.3 0 0
變化量(mol/L) 0.1 0.1 0.1 0.3
平衡量(mol/L) 0.1 0.2 0.1 0.3
所以;
②3min時改變的反應條件,反應向正反應方向進行,可能為升高溫度或增大H2O的濃度;
(3)碳水比X[n(CH4)/n(H2O)]值越大,平衡時甲烷的轉化率越低,含量越高,故X1 >X2;
(4)醋酸的電離平衡常數(shù)為 ,醋酸根離子水解的平衡常數(shù)為:,已知 ,由以上公式可知 ;
(5)將a mol/L的HCOOH溶液與a/2mol/L的NaOH溶液等體積混合后,得到的是等濃度的甲酸鈉和甲酸的混合物,溶液顯示酸性,甲酸的電離程度大于甲酸根離子的水解程度,離子濃度大小順序是:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+) >c(OH-);
(6)根據(jù)溶液顯示中性,所以c(OH-)=C(H+),根據(jù)電荷守恒,得到c(HCOO-)=c(Na+),根據(jù)物料守恒,溶液中c(HCOOH)=(a-b)/2 mol/L。
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【題目】某;瘜W興趣小組為研究Cl2的性質,設計如圖所示裝置進行實驗。裝置III中夾持裝置已略去,其中a為干燥的品紅試紙,b為濕潤的品紅試紙。
(1)裝置Ⅰ中儀器c的名稱是_______________,實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的離子方程式為_______________________________________________________。
(2)裝置Ⅱ的作用是________________________。
(3)實驗過程中裝置Ⅳ中的實驗現(xiàn)象為______________________________。
(4)實驗結束后,該組同學在裝置III中觀察到b的紅色褪去,但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現(xiàn)象。為了達到這一實驗目的,你認為還需在上圖裝置Ⅱ與III之間添加下圖中的_______裝置(填序號)。
(5)裝置Ⅴ的目的是防止尾氣污染空氣,寫出裝置Ⅴ中發(fā)生反應的離子方程式___________________。
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【題目】下列說法錯誤的是
A.氫氧化鋁可用于中和過多胃酸
B.賞心悅目的雕花玻璃可用HF刻蝕而成
C.空氣質量報告中有可吸入顆粒、SO2、NO2、CO2
D.光化學煙霧的形成與氮氧化物有關
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【題目】某溶液中有①NH4+、②Mg2+、③Fe2+、④Al3+四種離子,若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液,微熱并攪拌,再加入過量鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
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【題目】在一定條件下,將體積NO和體積O2同時通入倒立于水中且盛滿水的容器中,充分反應后,容器內殘留體積的氣體,該氣體與空氣接觸變?yōu)榧t棕色,則為( )
A. 3:2 B. 2:3 C. 8:3 D. 3:8
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【題目】硼化釩(VB2)-空氣電池是目前儲電能力最高的電池,電池示意圖如下,該電池工作時反應為:4VB2+11O2=4B2O3 +2V2O5。下列說法不正確的是
A. 電極a 為電池正極
B. 圖中選擇性透過膜為陰離子透過性膜
C. 電池工作過程中,電極a附近區(qū)域pH減小
D. VB2極發(fā)生的電極反應為:2VB2 +22OH--22e- = V2O5+2B2O3 + 11H2O
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【題目】以甲烷為原料合成甲醇的反應如下:
反應I:CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) △H1= +247 kJ/mol
反應II:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ/mol
已知: T1℃時,反應II 的平衡常數(shù)數(shù)值為100;T2℃時,反應II 在密閉容器中達到平衡,測得CO、H2、CH3OH的物質的量濃度(mol/L)分別為0.05、0.1、0.1。下列說法中,正確的是
A. 反應I中,使用催化劑可以減小△H1,提高反應速率
B. 反應II 中,加熱或加壓均可提高原料氣的平衡轉化率
C. 由上述數(shù)據(jù)可判斷反應II 的溫度: T1> T2
D. CO(g)+CH3OH(g)CH4(g) +CO2(g) △H= +157 kJ/mol
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( )
A. 64 g SO2含有氧原子數(shù)為1NA
B. 物質的量濃度為0.5 mol·L-1的MgCl2溶液,含有Cl-數(shù)為1 NA
C. 標準狀況下,22.4 L H2O的分子數(shù)為1NA
D. 常溫常壓下,14 g N2含有分子數(shù)為0.5 NA
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