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【題目】甲烷、甲醇都是清潔能源。
(1)已知下列熱化學(xué)方程式
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O (g)△H= -49.0 kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g) +CO2(g) △H= -802.3 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
④H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ-mol
則CH4(g)+1/2O2(g)=CH3OH(g) △H =____________。
(2)工業(yè)上合成甲醇的另一種方法是2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H。
一定溫度下在3個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),相關(guān)物理量見下表:
容器 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始濃度/molL-1 | 物質(zhì)的平衡濃度/mol.L-1 | ||
c(H2) | c(CO) | c(CH3OH) | c(CH3OH) | ||
I | 400 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.080 |
II | 400 | 0.40 | 0.20 | 0 | |
III | 500 | 0 | 0 | 0.10 | 0.025 |
①該反應(yīng)的△H______0(填“>”或“<”)。
②達(dá)到平衡時(shí),容器I中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>” “<” 或“=”)。
③400 K 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(3)文獻(xiàn)報(bào)道某課題組利用CO2催化缺化制甲烷的研究過程如下:
反應(yīng)結(jié)束后,氣體中檢測到CH4和H2,濾液中檢測到HCOOH,固體中檢測到鎳粉和Fe3O4。CH4、HCOOH、H2 的產(chǎn)量和鎳粉用量的關(guān)系如下圖所示(儀改變鎳粉用量,其他條件不變)。研究人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論:HCOOH 是CO2轉(zhuǎn)化為CH4 的中間體,即:
①寫出產(chǎn)生H2的反應(yīng)方程式_________。
②由圖可知,鎳粉是_______(填字母)。
a.反應(yīng)I的催化劑 b.反應(yīng)II 的催化劑
c.反應(yīng)I和II的催化劑 d.不是催化劑
③當(dāng)鎳粉用量從1mmol增加到10mmol,反應(yīng)速率的變化情況是______(填字母)。
a.反應(yīng)1的速率增加,反應(yīng)II的速率不變
b.反應(yīng)I的速率不變,反應(yīng)II的速率增加
c.反應(yīng)I、II的速率均不變
d.反應(yīng)I、II的速率均增加,且反應(yīng)I的速率增加得快
e.反應(yīng)I、II的速率均增加,且反應(yīng)II 的速率增加得快
f.反應(yīng)I的速率減小,反應(yīng)II的速率增加
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【題目】化學(xué)可以為人類制備新物質(zhì),還可以提供能源。
(1)乳酸能與金屬鐵反應(yīng)制備一種藥物,配平下列化學(xué)方程式:____。
這個(gè)反應(yīng)中的還原產(chǎn)物的化學(xué)式是____
(2)已知?dú)錃馔耆紵? mol的液態(tài)水放出286 kJ熱量,某宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池每產(chǎn)生1 kwh電能生成570 g液態(tài)水,該電池能量轉(zhuǎn)化率為____
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【題目】稀土有工業(yè)“黃金”之稱,我國稀土資源豐富。目前從氟碳鈰礦(主要化學(xué)成分為CeFCO3)提取鈰族稀土元素的冶煉處理工藝已經(jīng)發(fā)展到十幾種,其中一種提取鈰的工藝流程如下:
已知:①焙燒后燒渣中含+4價(jià)的鈰及+3價(jià)的其它稀土氟氧化物:
②Ce4+能與SO42-結(jié)合成CeSO4,Ce4+能被萃取劑[(HA)2]萃取。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)CeFCO3中,Ce元素的化合價(jià)為_____。
(2)“酸浸I”過程中CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+,且產(chǎn)生黃綠色氣體,用稀硫酸和H2O2,替換HCl就不會(huì)造成環(huán)境污染。則稀硫酸.H2O2與CeO2反應(yīng)的離子方程式為:__________。
(3)“沉淀”步驟中發(fā)生的反應(yīng)為:Ce(BF4)3(s)+3KCl(aq)=3KBF4(s)+CeCl3(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4的Ksp分別為a、b,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(4)“浸出液”中含有少量Ce4+及其他稀土元素的離子,可以通過“萃取”與“反萃取尋探作進(jìn)一步分離、富集各離子。“萃取”時(shí)Ce4+與萃取劑[(HA)2]存在的反應(yīng)為:Ce4++n(HA)2Ce(H2a-4A2a)+4H+。用D表示Ce4+分別在有機(jī)層中與水層中存在形式的濃度之比(D=)其它條件不變,在浸出液中加入不同量的NaSO4以改變水層中的c(SO42-),D隨浸出液中c(SO42-)增大而減小的原因是__________。
(5)“操作I”后,向溶液中加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH可獲得Ce(OH)3沉淀,當(dāng)溶液中離子濃度小于1.0×10-6mol/L視為沉淀完全,常溫下加入NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH應(yīng)大于_______[已知:Ce(OH)3的Ksp=8.0×10-21;1g2=-0.3]
(6)寫出“氧化”步驟的化學(xué)方程式:_______________。
(7)CeO2是汽車尾氣凈化催化劑的關(guān)鍵成分,它能在還原氣氛中供氧,在氧化氣氛中耗氧在尾氣消除過程中發(fā)生著CeO2CeO2(1-x) +xO2↑(0≤x≤0.25)的循環(huán)。寫出CeO2消除CO尾氣的化學(xué)方程式:________________。
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【題目】通常情況下,晶體(“具有”或“不具有”)規(guī)則的幾何外形和固定的熔點(diǎn),非晶態(tài)物質(zhì)則相反。常見的氯化鈉、純堿屬于___(填“晶體”或“非晶態(tài)物質(zhì)”,下同),而玻璃、石蠟屬于___。
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【題目】20℃時(shí),在H2C2O4、NaOH混合溶液中,c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol/L。含碳元素微粒的分布分?jǐn)?shù)δ隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. ①表示H2C2O4的分布曲線,③表示C2O42-的分布曲線
B. Q點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中lgc(H+)<lgc(OH-)
C. 20℃時(shí),H2C2O4的一級(jí)電離平衡常數(shù)Ka1=1×10-4.2
D. 0.100mol/L的NaHC2O4溶液中:c(OH-)=c(H+)- c(C2O42-)+c(H2C2O4)
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【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z、R原子序數(shù)依次增大?脊艜r(shí)利用W的一種同位素測定一些文物的年代,X是地殼中含量最多的元素,Y、Z的質(zhì)子數(shù)分別是W、X的質(zhì)子數(shù)的2倍。下列說法錯(cuò)誤的是
A. Y單質(zhì)可以與WX2發(fā)生置換反應(yīng)
B. 工業(yè)上常用電解熔融的Y與R形成的化合物的方法制取Y
C. 原子半徑:Y>Z>R;簡單離子半徑:Z>X>Y
D. 可以用澄清的石灰水鑒別WX2與ZX2
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【題目】某化學(xué)興趣小組用下圖裝置進(jìn)行制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)物中含有的官能團(tuán)有____(填寫名稱)。
(2)實(shí)驗(yàn)室加入反應(yīng)物和濃硫酸的先后順序是____。
(3)濃硫酸在該反應(yīng)中的作用是________。
(4)右邊試管中的溶液是____,其作用是________。
(5)用同位素180示蹤法確定反應(yīng)原理(18O在CH3CH2OH中),寫出能表示18O位置的化學(xué)方程式_______ ,反應(yīng)類型是____。
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