科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】I.(1)浙江大學(xué)用甲醇、CO、O2在常壓、某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究開(kāi)發(fā)。
已知:。 CO的燃燒熱:△H=-283.0 kJmol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44 kJ的熱量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJmol-1
則2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為: 。
(2)甲醇也是制備甲酸的一種重要原料。某溫度時(shí),將10mol甲酸鈉溶于水,溶液顯堿性,向該溶液中滴加1L某濃度的甲酸,使溶液呈中性,則滴加甲酸的過(guò)程中水的電離平衡將_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移動(dòng), 此中性溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋?/span> 。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),但甲醇轉(zhuǎn)化率通常不會(huì)超過(guò)1%,制約該反應(yīng)走向工業(yè)化生產(chǎn)。
(1)在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (選填編號(hào))。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
C.容器內(nèi)氣體的密度不變 D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
(2)某研究小組在某溫度下,在100mL恒容密閉容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、適量CO2和6×10-5 mol催化劑,研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)的影響,其變化曲線如圖所示。計(jì)算公式為:TON = 轉(zhuǎn)化的甲醇的物質(zhì)的量/催化劑的物質(zhì)的量。在該溫度下,最佳反應(yīng)時(shí)間是 ;4~10 h內(nèi)碳酸二甲酯的平均反應(yīng)速率是________。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無(wú)需氣體存儲(chǔ)裝置等優(yōu)點(diǎn)。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述正確的是( )
A. 電子從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極
B. 負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:N2H4- 4e-=N2+4H+
C. 該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料,以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸
D. 該燃料電池持續(xù)放電時(shí).K+從負(fù)極向正極遷移,因而離子交換膜需選用陽(yáng)離子交換膜
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】二氯化砜(SO2Cl2)是一種無(wú)色液體,主要用于有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的氯化等。其熔點(diǎn)為-54.1℃.沸點(diǎn)為69.2℃;常溫下比較穩(wěn)定,受熱易分解,遇水劇烈反應(yīng)生成硫酸和鹽酸。
(1)制備。實(shí)驗(yàn)室可利用SO2和Cl2按下列裝置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟腦液,起催化作用)。已知SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(g) △H<0
①可以用濃鹽酸和酸性高錳酸鉀制取氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;溶液A為 。
②上圖實(shí)框中儀器己的名稱為 ;反應(yīng)裝置圖的虛框中未畫(huà)出的儀器是 (填“己”或“庚”)。
③如果將丙裝置放入冰水中,會(huì)更有利于二氯化砜的生成,其原因是 。
④下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (填編號(hào))。
a.乙、戊裝置相同,在實(shí)驗(yàn)中的作用也完全相同
b.甲、丁裝置為洗氣裝置,可用于氣體的除雜和干燥
c.組裝儀器后首先要進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性
d.為提高反應(yīng)物的利用率,可控制甲、丁裝置中產(chǎn)生氣泡的速率相等
(2)提純。將收集到的產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾,減壓蒸餾的目的是 。
(3)測(cè)定。取1.00g蒸餾后液體,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化鋇溶液,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量為1.60g,則所得蒸餾成分中二氯化砜的質(zhì)量百分含量為 %。
(4)貯存。二氯化砜應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房。但久置后微顯黃色,其原因是 。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】氮是重要的非金屬元素,單質(zhì)用途之一是制取氨氣,反應(yīng)方程式為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);回答下列問(wèn)題:
(1)氮元素在元素周期表的位置為______________,N2的結(jié)構(gòu)式為______________
(2)在一個(gè)容積為2L的密閉容器中上述反應(yīng)。反應(yīng)開(kāi)始時(shí),各物質(zhì)的量分別為:n(N2)=2mol,n(H2)=4mol,2min后n(H2)=1mol。
v表示反應(yīng)速率,下列正確的是______________
A.2min末時(shí)n(NH3)=2.0molB.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=1.0mol·L-1·min-1D.2min末時(shí)N2的濃度為0.5mol·L-1
(3)在350℃、30MPa下合成氨氣時(shí),n(NH3)和n(H2)(n表示物質(zhì)的量)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示,下列正確的是______________。
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,如果加入適當(dāng)催化劑可以使該反應(yīng)加快
(4)氮可以形成多種離子和分子,如N3-、NH2-、N2H4、N2H5+、N2H62+等,已知N2H5+、N2H62+是中性分子N2H4結(jié)合質(zhì)子生成的,有與NH4+相似的性質(zhì)。
①寫(xiě)出N2H5+與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式為:______________。
②在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑H2O2,兩者反應(yīng)生成兩種不污染環(huán)境的物質(zhì)。寫(xiě)出N2H4電子式______________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
③寫(xiě)出與N3-電子數(shù)相等的一種分子的分子式______________。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備二氧化鈦,進(jìn)一步制備鈦單質(zhì),流程如圖:
已知:FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O,草酸(H2C2O4)具有很強(qiáng)還原性,易被氧化成二氧化碳。
(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價(jià)是 。
(2)鈦鐵礦加入過(guò)量H2SO4后,得到的濾渣A為_(kāi)_____ _________(填化學(xué)式)。
(3)含TiO2+ 溶液乙轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是 。
(4)由濾液丙制備LiFePO4的過(guò)程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是 。
(5)用氧化還原滴定法測(cè)定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為T(mén)i3+,再以KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定分析時(shí),稱取TiO2(摩爾質(zhì)量為Mg/mol)試樣wg,消耗c mol/L NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用代數(shù)式表示)。
(6)TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟如下:
TiCl4 | Mg | MgCl2 | Ti | |
熔點(diǎn)/℃ | -25.0 | 648.8 | 714 | 1667 |
沸點(diǎn)/℃ | 136.4 | 1090 | 1412 | 3287 |
反應(yīng)②的方程式是___ ____。由TiCl4→Ti需要在Ar氣中進(jìn)行的理由是___ _______。反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)表中信息,需加熱的溫度略高于 ℃即可。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國(guó)家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅減少。
(1)在恒溫,容積為1 L恒容中,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①寫(xiě)出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:_________________________________。
②ΔH2=__________kJ·mol-1。
③在相同條件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,則達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____________;此時(shí)該反應(yīng)________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。
(2)中國(guó)政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
①CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,測(cè)得CO2和CH3OH(g)濃度隨時(shí)間變化如圖2所示。從3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
②能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填編號(hào))。
A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點(diǎn))
B.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol H2,同時(shí)生成1 mol H2O
D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
③為了加快化學(xué)反應(yīng)速率且使體系中氣體的物質(zhì)的量減少,其他條件不變時(shí),可采取的措施有________(填編號(hào))。
A.升高溫度 B.縮小容器體積 C.再充入CO2氣體 D.使用合適的催化劑
(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是________。
溫度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常數(shù) | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
A.該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下可自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)ΔS<0
C.在T ℃時(shí),1 L密閉容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率為50%,則此時(shí)的平衡常數(shù)為100
D.工業(yè)上采用稍高的壓強(qiáng)(5 MPa)和250 ℃,是因?yàn)榇藯l件下,原料氣轉(zhuǎn)化率最高
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。某課題組模擬地下水脫氮過(guò)程,利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
Ⅰ.原料預(yù)處理:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉,然后用蒸餾水洗滌至中性;②將0.01mol/L KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;③打開(kāi)彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行;
Ⅱ.加入KNO3酸性溶液100mL,一段時(shí)間后鐵粉部分溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色;待鐵粉不再溶解,靜置后發(fā)現(xiàn),剩余固體表面有少量白色物質(zhì)附著;
Ⅲ.過(guò)濾剩余固體時(shí),表面的白色物質(zhì)變?yōu)榧t褐色;
Ⅳ.檢測(cè)到濾液中存在NO3-、NH4+、Fe2+。
(1)步驟Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行的目的是 。
(2)白色物質(zhì)是 ,用化學(xué)方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因: 。
(3)用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)濾液中Fe2+ 的實(shí)驗(yàn)方案是 。
(4)取少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。
(5)該課題組對(duì)影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
①假設(shè)一:溶液的pH;假設(shè)二:____________________;假設(shè)二:____________________;
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論。(已知:溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測(cè)定)
實(shí)驗(yàn)步驟:
ⅰ.分別取 的KNO3溶液于不同的試管中;
ⅱ.調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;
ⅲ.分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種鐵粉;
ⅳ.用離子色譜儀測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)各溶液中NO3-濃度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: 。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】鋁熱法煉鉻廢渣主要成分為Al2O3和Cr2O3,還含有MgO、FeO、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以煉鉻廢渣為原料回收Al2O3和Cr2O3的流程圖:
已知:
①“焙燒”涉及的主要反應(yīng):Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
Cr2O3+Na2CO3+O2Na2CrO4+CO2↑(未配平);
②濾液2中涉及的反應(yīng):8CrO42--+3S2O32-+34H+===6SO42-+8Cr3++17H2O
③Ksp[Cr(OH)3]=8×10-32
根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
(1)請(qǐng)完成下列化學(xué)方程式的配平:
Cr2O3+ Na2CO3+ O2 Na2CrO4+ CO2↑;
(2)煉鉻廢渣在焙燒前需球磨粉碎,其目的是 。
(3)濾渣1的主要成分是 。
(4)流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是 。
(5)寫(xiě)出步驟Ⅲ“碳分”的離子反應(yīng)方程式: 。
(6)濾液2還原后的溶液中為使Cr3+沉淀完全,溶液pH應(yīng)小于 。(已知:lg5=0.7;當(dāng)溶液中離子濃度不大于1×10-5mol/L時(shí),可以認(rèn)為不含該離子)
(7)濾液2經(jīng)多步操作還可以獲得K2Cr2O7晶體,其操作依次是:加入稀硫酸酸化,加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、操作a、過(guò)濾、操作b、干燥。
①加硫酸酸化的目的是 。
②操作a、操作b分別是 、 。
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。已知在壓強(qiáng)p下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),達(dá)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示,則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.該反應(yīng)的S<0,H<0
B.若溫度不變,減小反應(yīng)物投料比[n(H2)/n(CO2)],K值增大
C.700K投料比[n(H2)/n(CO2)] = 2時(shí),達(dá)平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為45%
D.700K時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)KP=
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科目: 來(lái)源: 題型:
【題目】含氮化合物是化學(xué)與工業(yè)中運(yùn)用廣泛的物質(zhì)。
(1)該小組利用電解原理設(shè)計(jì)了如右圖裝置進(jìn)行H2還原NO的實(shí)驗(yàn)(高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),金屬鈀薄膜做電極)。鉑電極B是____極,鈀電極A的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________。
(2)若工業(yè)廢水中的NO2- 的濃度約為1.0×10-4 mol·L-1 ,取工業(yè)廢水5 mL 于試管中,滴加2滴0.1 mol·L-1 的硝酸銀溶液,能否看到沉淀現(xiàn)象?試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。(注:1mL溶液以20滴計(jì);Ksp(AgNO2)=2×10-8)
(3)已知鍵能數(shù)據(jù),H-H 436,S=S 255,H-S 339,單位kJ/mol。請(qǐng)計(jì)算熱化學(xué)方程式2H2(g) + S2(g) = 2H2S(g)的ΔH=___________
(4)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度(℃) | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L) | 2.4 | 3.4 | 4.8 | 6.8 | 9.4 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù):__________________________。
已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO-)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。
根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大:_____________________。
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