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实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:

1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:_____________________________

2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

2H2g+COgCH3OHg);ΔH=90.8 kJ/mol

2CH3OHgCH3OCH3g+H2Og);ΔH=23.5 kJ/mol

COg+ H2OgCO2g+H2g);ΔH=41.3 kJ/mol

总反应:3H2g+3COgCH3OCH3g+CO2g)的ΔH=__________

二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为_____________________________

3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:COg+H2Og? H2g+CO2g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

 

该反应的正反应方向是_________反应(填吸热放热),若在500时进行,设起始时COH2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________

4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NONO2N2O4等。对反应? N2O4g 2NO2g)? H>0,在温度为T1T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________

AAC两点的反应速率:AC

BAC两点气体的颜色:A深,C

CBC两点的气体的平均相对分子质量:BC

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

EAC两点的化学平衡常数:AC

5NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 25时,将m mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______(填正向”“逆向)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。(NHH2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1

6某科研单位利用原电池原理,用SO2O2来制备硫酸,装置如右图,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.

溶液中H+的移动方向由______ 极到______极;(用AB表示)

B电极的电极反应式为__________________________

 

【答案】

1C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2 (g) (1)

2-246.4KJ/mol?? (2)? CH3OCH312e-+3H2O2CO212H? (2)

3)放热(1)? 75%??? (2)?

4D (2)?????????? 5)? 逆向? (2) m/200n (2)

6B? (1)? A? (1)??????????? SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ (2)

【解析】

试题分析:(1煤生成水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2 (g)

2观察目标方程式应是2++H=2H1+H2+H3=-246.4kJ? mol -1负极以CH3OCH3H2O作为原料,失去电子生成CO2H

3)升高温度,平衡常数减小,平衡左移,故正反应是放热反应;??

COg+H2Og?CO2g+H2g   反应是一定体积容器中设为1L,反应量为x

起始量(mol   0.02     0.02        ?? 0    ??  0

变化量(mol    x  ???? x???????? x?????? x

所得量(mol0.02-x      0.02-x    ????? x    ???? x

根据K= c(CO2) ×c(H2)/( c(CO) × c(H2O) ),得 x2/(0.02-x)2=9,x=0.015mol

转化率为0.015/0.02×100% =75%

4A、从A点到C点,温度相同,但是P2>P1,压强大,化学反应速率快,因此C>A

BC点的压强大,容器体积小,浓度高,因此C点颜色深。

CBC两点的纵坐标数据相同,也就是各气体的体积分数相同,物质的量相同,其平均相对分子质量也相同

D、 该反应为吸热反应(可视为N2O4g=NO2g+NO2g),为分解反应,吸热过程)。BA的过程生产物NO2g)的体积分数增多,反应正向移动,可以采用加热的方法。

5)滴加氨水的过程中,将抑制水的电离。理由是加碱将抑制水的电离,故水的电离平衡将? 逆向

.由电荷守恒得:n(NH4+) +n(H+)=n(NO3-) +n(OH-)

由于溶液呈中性,所以n(H+)= n(OH-)n(NH4+) =n(NO3-)? =m

NH3H2O=(可逆)=NH4+ +OH-

X???????????????? m /n? 10-7

NH3H2O的店里平衡常数  Kb=c( NH4+)×cOH-)/C(NH3H2O)=[ ( m/n )×10-7 ]/x=2×10-5mol·L-1

所以x=? m/200n? mol·L-1

6? 阳离子向正极移动,所以H+B极向A极移动。

根据B极的产物可以看出B极发生氧化反应,是负极,电极方程式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

考点:考查化学平衡知识

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择.化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求.如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3
N2+3H2?2NH3或NH3+HNO3═NH4NO3

(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
K=
c(H2)c(CO)
c(H2O)
它所对应的化学反应为:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g)?2CO(g)平衡常数K1
CO(g)+H2O(g )?H2(g)+CO2(g)平衡常数K2
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)  平衡常数K3
则K1、K2、K3之间的关系是:
K3=K1×K2
K3=K1×K2

(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
该反应的正反应方向是
放热
放热
反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:
75%
75%

(5)从图1看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.已知NO2和N2O4的结构式分别是.实验测得N-N键键能为167kJ?mol-1,NO2中氮氧键的键能为466kJ?mol-1,N2O4中氮氧键的键能为438.5kJ?mol-1.请写出NO2转化为N2O4的热化学方程式
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
2NO2(g)?N2O4(g)△H=-57kJ?mol-1
.对反应N2O4(g)?2NO2(g),在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示.下列说法正确的是
D
D

A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中所有分子和离子( 除水和氨分子外)等微粒从大到小的顺序是
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+
c(NO3-)>c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+

(7)以上述产业链中甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在氢氧化钾介质中该电池的负极反应式
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知某反应的平衡表达式为:

它所对应的化学反应为:                                

(2)已知在一定温度下,

C(s)+CO2(g)   2CO(g)平衡常数K1;  

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g)平衡常数K2

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  平衡常数K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                            。

(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是        反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:          

(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)2NO2(g)   △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

E.A、C两点的化学平衡常数:A>C

(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是               

(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式               ,阳极区逸出气体的成分为         __________(填化学式)。

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(13分)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:                 

(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:

它所对应的化学反应为:                                

(3)已知在一定温度下,

C(s)+CO2(g)   2CO(g)平衡常数K1;  

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  平衡常数K3;

K1、K2、K3之间的关系是:                                     。 

(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是      反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:     

(5)从上图看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)   △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

E.A、C两点的化学平衡常数:A>C

(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是              

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知某反应的平衡表达式为:

它所对应的化学反应为:                                

(2)已知在一定温度下,

C(s)+CO2(g)   2CO(g)平衡常数K1;  

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g)平衡常数K2

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  平衡常数K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                            。

(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是        反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:          

(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)2NO2(g)   △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

E.A、C两点的化学平衡常数:A>C

(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是               

(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式               ,阳极区逸出气体的成分为         __________(填化学式)。

 

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科目:高中化学 来源:2010年江西上高二中、新余钢铁中学高三年级全真模拟(理综)化学部分 题型:填空题

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知某反应的平衡表达式为:

它所对应的化学反应为:                                

(2)已知在一定温度下,

C(s)+CO2(g)   2CO(g)平衡常数K1;  

CO(g)+H2O(g   H2(g)+CO2(g)平衡常数K2

C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)  平衡常数K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                             。

(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

该反应的正反应方向是        反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:          

(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)   △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法

E.A、C两点的化学平衡常数:A>C

(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是               

(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式                ,阳极区逸出气体的成分为          __________(填化学式)。

 

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