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有0.1mol·L-1的三種溶液:①CH3COOH、贜aOH、跜H3COONa,下列說法正確的是( )
A.溶液①中,c(CH3COO-)=c(H+)
B.溶液①②等體積混合,混合液中c(CH3COO-)等于溶液③中的c(CH3COO-)
C.溶液①②等體積混合,混合液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
D.溶液①③等體積混合,混合液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
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已知25 ℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:
弱酸化學(xué)式 | HX | HY | H2CO3 |
電離平衡常數(shù) | 7.8×10-9 | 3.7×10-15 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
下列推斷正確的是( )
A.HX、HY兩種弱酸的酸性:HX>HY
B.相同條件下溶液的堿性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.結(jié)合H+的能力:CO>Y->X->HCO
D.HX和HY酸性相同,都比H2CO3弱
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向一定濃度的NaHCO3溶液中加入適量下列物質(zhì),一定能使HCO數(shù)目減少,CO數(shù)目增加的是( )
A.稀鹽酸 B.Ba(OH)2溶液
C.NaOH溶液 D.Na2SO4溶液
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下列敘述正確的是( )
A.濃氨水中滴加FeCl3飽和溶液可制得Fe(OH)3膠體
B.CH3COONa溶液中滴加少量濃鹽酸后c(CH3COO-)增大
C.Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)可得到Ca(OH)2
D.25 ℃時Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
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煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=+218.4 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g)
ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進行的反應(yīng)條件是________。
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp=________(用表達式表示)。
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是________。
(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是____________________________________________________ ______________________________________________________________________________________
(5)圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分數(shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分數(shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有________。
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分數(shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫度
(6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生,且v1>v2,請在圖2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。
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用CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,是一種高效、清潔、經(jīng)濟的新型燃燒技術(shù)。反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)。
①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)
ΔH1=-47.3 kJ·mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)
ΔH2=+210.5 kJ·mol-1
③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)
ΔH3=-86.2 kJ·mol-1
(1)反應(yīng)2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=________(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示)。
(2)反應(yīng)①~③的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線如圖所示,結(jié)合各反應(yīng)的ΔH,歸納lgK-T曲線變化規(guī)律:
a)__________________________________________________________;
b)_________________________________________________________。
(3)向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)①于900 ℃達到平衡,c平衡(CO)=8.0×10-5 mol·L-1,計算CO的轉(zhuǎn)化率________(忽略副反應(yīng),結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)為減少副產(chǎn)物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入________________________________________________________________________。
(5)以反應(yīng)①中生成的CaS為原料,在一定條件下經(jīng)原子利用率100%的高溫反應(yīng),可再生CaSO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________;在一定條件下,CO2可與對二甲苯反應(yīng),在其苯環(huán)上引入一個羧基,產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________。
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合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4 kJ·mol-1
一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:
(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。
(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2 kJ·mol-1
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是________(填選項字母)。
a.升高溫度 b.增大水蒸氣濃度
c.加入催化劑 d.降低壓強
利用反應(yīng)②,將CO進一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分數(shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為______________________ __________________________________________________。
(3)圖1表示500 ℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)為________。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標系中,畫出一定條件下的密閉容器內(nèi),從通入原料氣開始,隨溫度不斷升高,NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖。
(5)上述流程圖中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是(填序號)________。簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法________________________________________________________________________。
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某溫度下,向2 L恒容密閉容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表,下列說法正確的是( )
t/s | 0 | 5 | 15 | 25 | 35 |
n(A)/mol | 1.0 | 0.85 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
A.反應(yīng)在前5 s的平均速度v(A)=0.17 mol·L-1·s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(A)=0.41 mol·L-1,則反應(yīng)的ΔH>0
C.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0 mol C,達到平衡時,C的轉(zhuǎn)化率大于80%
D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反應(yīng)達到平衡前v(正)<v(逆)
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在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)aZ(g) ΔH=Q kJ·mol-1,開始按體積比2:1將X、Y充入反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)。圖甲和圖乙是根據(jù)反應(yīng)繪制的圖象,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.圖甲,p1>p2,a<3
B.圖甲,T1<T2,Q>0
C.圖乙,t1時表示恒溫、恒壓條件下,向平衡體系中充入一定量的Z氣體
D.圖乙,如果a=3,t2時表示向體系中加入了催化劑
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容積均為1 L的甲、乙兩個恒容容器中,分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B,相同條件下,發(fā)生下列反應(yīng):
A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示,下列說法不正確的是( )
A.x=1
B.此條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4
C.給乙容器升溫可縮短反應(yīng)達平衡的時間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率
D.甲和乙中B的平衡轉(zhuǎn)化率相等
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