【題目】一定條件下,lmolCH3OH與一定量O2發(fā)生反應(yīng)時,生成CO、CO2或HCHO的能量變化如下圖所示[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)已略去]。
回答下列問題:
(1)在有催化劑作用下,CH3 OH與O2反應(yīng)主要生成 ___(填“CO2、CO或HCHO”);計算:2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)=_____________
(2)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①經(jīng)測定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
該反應(yīng)為 ___(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng);250℃時,某時刻測得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物濃度為c(CO) =0.4mol/L、c(H2) =0. 4mol/L、c(CH3 OH) =0. 8mol/L,則此時υ(正)____υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
②某溫度下,在體積固定的2L密閉容器中將1molCO和2molH2混合,使反應(yīng)得到平衡,實驗測得平衡時與起始時的氣體壓強比值為0 .7,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____(保留l位小數(shù))。
(3)利用鈉堿循環(huán)法可除去SO2。常溫下,若吸收液吸收一定量SO2后的溶液中,n(SO32-):n(HSO3-) =3:2,則此時溶液呈____(填“酸性”、“中性”或“堿性”)。(已知:H2SO3的電離常數(shù)為:Kal=l. 54×10-2、Ka2=l. 02×l0-7)
(4)利用電化學(xué)法處理工業(yè)尾氣SO2的裝置如圖所示,寫出Pt(2)電極反應(yīng)式:______;當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0. 02 mol e-時(較濃H2SO4尚未排出),交換膜左側(cè)溶液中約增加___ mol離子。
【答案】HCHO -470kJ·mol-1 放熱 < 2.7 堿性 2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O 0.03
【解析】
(1)反應(yīng)速率與活化能的關(guān)系,根據(jù)圖像求反應(yīng)熱;
(2)通過平衡常數(shù)的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),通過濃度商判斷反應(yīng)進行的方向;利用壓強和三段式計算平衡常數(shù);
(3)利用電離平衡常數(shù)求解c(H+);
(4)根據(jù)反應(yīng)類型判斷陰、陽極并書寫電極反應(yīng)式,根據(jù)電極反應(yīng)式進行計算。
(1)從圖像中可知加入催化劑生成甲醛的反應(yīng)活化能小,化學(xué)反應(yīng)速率快,所以主要產(chǎn)物為HCHO。根據(jù)圖像, 1molHCHO轉(zhuǎn)化為1molCO放出的能量為(676-283-158) kJ·mol-1=235 kJ·mol-1,方程式為2molHCHO,則△H需要乘以2,△H=-235×2kJ·mol-1=-470 kJ·mol-1;
(2) ①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)降低,平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng);對于某時刻,濃度商,大于250℃的平衡常數(shù)2.041,反應(yīng)逆向進行,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率;
②同溫同體積的情況下,壓強之比等于物質(zhì)的量之比。平衡時與起始時的氣體壓強比值為0 .7,開始的物質(zhì)的量為1mol+2mol=3mol,則平衡時的物質(zhì)的量為3mol×0.7=2.1mol。
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
開始的物質(zhì)的量 1 2 0
轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量 x 2x x
平衡的物質(zhì)的量 1-x 2-2x x
1-x+2-2x+x=2.1,得x=0.45mol;體積為2L,則有;
(3) n(SO32-):n(HSO3-) =3:2,在同一溶液中,則濃度之比等于物質(zhì)的量之比,亞硫酸的Ka2=,得c(H+)=6.8×10-8<10-7,溶液呈堿性;
(4)根據(jù)示意圖,Pt(2)電極上HSO3-→S2O42-,S的化合價從+4降低到+3,電解質(zhì)溶液為酸性,則電極方程式為2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O;Pt(2)為陰極,Pt(1)為陽極,陽極的電極反應(yīng)式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+,電路中通過0. 02 mol e-時,左側(cè)生成0.01molSO42-和0.04molH+,為平衡電荷,有0.02mol的H+經(jīng)陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè),則左側(cè)的離子增加了0.03mol。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】銅是人類最早使用的金屬,在生產(chǎn)生活中應(yīng)用及其廣泛。工業(yè)上以黃銅礦 (主要成分FeCuS2)為原料制取金屬銅,其主要工藝流程如圖所示。
已知:反應(yīng)II的離子方程式:Cu2++CuS+4Cl-=2[CuCl2]-+S
回答下列問題:
(1)FeCuS2中S的化合價____。
(2)反應(yīng)I在隔絕空氣、高溫煅燒條件下進行,寫出化學(xué)方程式____。
(3)為了反應(yīng)I充分進行,工業(yè)上可采取的措施是____。
(4)反應(yīng)III的離子方程式為____。
(5)向反應(yīng)III后的溶液中加入稀硫酸的目的是____。
(6)該流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)除CuCl2外,還有___(填化學(xué)式)。
(7)反應(yīng)IV中,處理尾氣SO2的方法,合理的是_____
A.高空排放
B.用BaCl2溶液吸收制備BaSO3
C.用氨水吸收后,再經(jīng)氧化,制備(NH4)2SO4
D.用純堿溶液吸收可生成Na2SO3(H2CO3:Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;H2SO3:Ka1=1.2×102,Ka2=5.6×108)
(8)CuCl懸濁液中加入Na2S,發(fā)生的反應(yīng)為2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl-(aq)
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___[已知Ksp(CuCl)=a,Ksp(Cu2S)=b]
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,再用KClO溶液與KOH、Fe(NO3)3溶液反應(yīng)制備高效凈水劑K2FeO4。
已知:Cl2與KOH溶液在20℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;K2FeO4易溶于水、微溶于濃KOH溶液,在0℃~5℃的強堿性溶液中較穩(wěn)定。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱___________,裝置C中三頸瓶置于冰水浴中的目的是______________________。
(2)裝置B吸收的氣體是____________(寫化學(xué)式),裝置D的作用是____________________。
(3)裝置C中得到足量KClO后,將三頸瓶上的導(dǎo)管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,控制水浴溫度為25℃,攪拌1.5 h,溶液變?yōu)樽霞t色(含K2FeO4),反應(yīng)的離子方程式為____________________。再加入飽和KOH溶液,析出紫黑色晶體,過濾,得到K2FeO4粗產(chǎn)品。
(4)K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì),其提純方法為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中,過濾,將盛有濾液的燒杯______________________,攪拌、靜置、過濾,用乙醇洗滌固體2~3次,最后將固體放在真空干燥箱中干燥。
(5)測定K2FeO4產(chǎn)品純度。稱取K2FeO4產(chǎn)品0.2100 g于燒杯中,加入足量的強堿性亞鉻酸鹽溶液,反應(yīng)后再加稀硫酸調(diào)節(jié)溶液呈強酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入錐形瓶,用0.01000 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至終點,重復(fù)操作2次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00 mL[已知:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-,2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O]。則K2FeO4產(chǎn)品的純度為_________ %(保留1位小數(shù))。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時,水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列敘述正確的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變
C.向水中加入少量鹽酸,平衡逆向移動,c(OH-)增大
D.將水加熱,Kw增大,pH不變,呈中性
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)院科研團隊研究表明,在常溫常壓和可見光下,基于(一種固體催化劑)合成的原理示意圖如圖。下列說法錯誤的是
A. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1
B. 該過程中涉及極性鍵和非極性鍵的斷裂與生成
C. 基于合成的過程屬于氮的固定
D. 工業(yè)中,氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氟化鈣材料具有良好的透光性和較低的折射率,可用做紫外和紅外光學(xué)元件、不可見光譜范圍內(nèi)的消色差鏡頭。如圖為氟化鈣晶胞,其中小球代表Ca2+,大球代表F-。
(1)每個晶胞實際含有________個Ca2+和________個F-。
(2)氟化鈣晶體可以看作Ca2+按__________堆積排列,F-填入Ca2+堆積的部分空隙中。每個Ca2+周圍有__________個F-,而每個F-周圍有_________個Ca2+,每個F-周圍與其距離最近的F-的數(shù)目是________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1869年俄國化學(xué)家門捷列夫制出第一張元素周期表,到現(xiàn)在形成的周期表經(jīng)過了眾多化學(xué)家的艱辛努力,歷經(jīng)142年,元素周期表體現(xiàn)了元素位構(gòu)性的關(guān)系,揭示了元素間的內(nèi)在聯(lián)系。如圖是元素周期表的一部分,回答下列問題。
(1)元素Ga在元素周期表中的位置為:___(寫明周期和族)。
(2)Sn的最高正價為___,Cl的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為___,As的氣態(tài)氫化物為___。
(3)根據(jù)元素周期律,推斷:
①陰影部分元素氫化物熱穩(wěn)定性最高的是___(填化學(xué)式)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性強弱:H3AsO4___H2SeO4(填“>”、“<”或“=”)。
③氫化物的還原性:H2O___H2S(填“>”、“<”或“=”)。
(4)可在圖中分界線(虛線部分)附近尋找___(填序號)。
A.優(yōu)良的催化劑 B.半導(dǎo)體材料 C.合金材料 D.農(nóng)藥
(5)①Se2Cl2常用作分析試劑,其電子式為___。
②硒(Se)化銦(In)是一種可應(yīng)用于未來超算設(shè)備的新型半導(dǎo)體材料。下列說法正確的是___(填字母)。
A.原子半徑:In>Se
B.In的金屬性比Se強
C.In的金屬性比Al弱
D.硒化銦的化學(xué)式為InSe2
③工業(yè)上常從電冶銅的陽極泥中提取納米硒。向漿化的陽極泥中通入氯氣,Cu2Se被溶液中的HClO氧化為H2SeO3及CuCl2,反應(yīng)中HClO與Cu2Se的物質(zhì)的量之比為___。
(6)請設(shè)計實驗比較C、Si的非金屬性強弱順序(可供選擇的藥品有:CaCO3固體、稀硫酸、鹽酸、飽和NaHCO3溶液、飽和Na2CO3溶液、硅酸鈉溶液,化學(xué)儀器根據(jù)需要選擇)。
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象與結(jié)論 |
在試管中加入___,再加入___,將生成氣體通過___洗氣后,通入___; | 現(xiàn)象:___;結(jié)論:非金屬性C>Si |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室可用如下方法制取Cl2,根據(jù)相關(guān)信息,回答下列問題:
(1)用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目_____:①MnO2 +4HCl(濃)=== Cl2↑+ MnCl2+ 2H2O
(2)若反應(yīng)中有0.1mol的氧化劑被還原,則被氧化的物質(zhì)為__(填化學(xué)式),被氧化的物質(zhì)的量為 _____,同時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_____。
(3)將(2)生成的氯氣與 0.2mol H2 完全反應(yīng),生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積為_____L,將此產(chǎn)物溶于水配成100mL溶液,此溶液的物質(zhì)的量濃度為_______。(已知:H2+Cl22HCl)
(4)②KClO3+6HCl(濃)===3Cl2↑+KCl+3H2O③2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同質(zhì)量的氯氣,①②③三個反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目之比為____。
(5)已知反應(yīng)4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),該反應(yīng)也能制得氯氣,則MnO2、O2、KMnO4三種物質(zhì)氧化性由弱到強的順序為_______。
(6)將不純的NaOH樣品2.50 g(樣品含少量Na2CO3和水),放入50.0 mL 2.00mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40.0 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液。蒸發(fā)中和后的溶液,最終得到_____g固體。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某配位化合物為深藍(lán)色晶體,由原子序數(shù)由小到大的A,B,C,D,E五種元素組成,其原子個數(shù)比為14∶4∶5∶1∶1。其中C,D同主族且原子序數(shù)D為C的2倍,E元素的外圍電子排布式為(n-1)dn+6ns1,試回答下列問題:
(1)元素B,C,D的第一電離能由大到小排列順序為________(用元素符號表示)。
(2)D元素基態(tài)原子的最外層電子排布圖為________。
(3)該配位化合物的化學(xué)式為________,配體的中心原子的雜化方式為________。
(4)C元素可與A元素形成兩種常見的化合物,其原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2,兩種化合物可以任意比互溶,解釋其主要原因為_______________。
(5)A元素與B元素可形成分子式為B2A2的某化合物,該化合物的分子具有平面結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為________,分子中含有________個σ鍵,________個π鍵。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com