【题目】已知反应①CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A. 反应①的平衡常数K1=c(CO2).c(Cu)/c(CO).c(CuO)
B. 反应③的平衡常数K=K1/K2
C. 对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D. 对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
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【题目】钛酸钡(BaTiO3)在工业上有重要用途,主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图:
已知:25℃时,BaCO3的溶度积Ksp=2.58×10-9;
(1)BaTiO3中Ti元素的化合价为:________。
(2)用盐酸酸浸时,为使酸浸速率加快,可采取的一种措施是:____________________,发生反应的离子方程式为:____________________________________。
(3)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体,过滤操作中使用的玻璃仪器有:______________。
(4)TiO2具有很好的散射性,是一种有重要用途的金属氧化物。工业上可用TiCl4水解来制备,制备时需加入大量的水,同时加热,其目的是:___________________________。
(5)某兴趣小组取19.70gBaCO3模拟上述工艺流程制备BaTiO3,得产品13.98g,BaTiO3的产率为:___________。
(6)流程中用盐酸酸浸,其实质是BaCO3溶解平衡的移动。若浸出液中c(Ba2+)=0.1mol·L-1,则c(CO32-)在浸出液中的最大浓度为:_________mol·L-1。
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【题目】目前世界上60%的镁是从海水中提取的,下图是某工厂从海水中提取镁的主要步骤。学生就这个课题展开了讨论。
学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集,有三个学生提出自己的观点。
学生甲的观点:直接往海水中加入沉淀剂。
学生乙的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生丙的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂。
通过分析比较你认为学生_______的观点正确(填学生序号),简述理由:______________________。
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,并充分利用当地的贝壳(主要成分为碳酸钙)资源,加入的足量试剂①是___________(填化学式)。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_________(填标号字母)
A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.分液
(3)加入的足量试剂②是______________________(填化学式)。
(4)写出由无水MgCl2制取金属镁的化学方程式________________。
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【题目】下列化学用语正确的是( )
A. H2SO3的电离方程式:H2SO32H++SO32-
B. NaHSO4在水溶液中的电离方程式:NaHSO4= Na++H++SO42-
C. Na2CO3的水解方程式:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
D. HS-的水解方程式:HS-+ H2OH3O++S2-
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【题目】科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知在常温常压下:
①2CH3OH(l) + 3O2 (g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) H1= – 1276.0 kJ/mol
②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) H2 = – 482.0 kJ/mol;
③H2O(g) = H2O(l) H3= – 44.0 kJ/mol
(1)写出由CO2和H2合成甲醇和液态水的热化学方程式______________________。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,通入2mol CO2和5mol H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示;
①T1 ______T2(填“<,>或=”),处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时_______(填“增大,减小或不变”)。
②若在T2温度下5 min达到化学平衡,求平衡时用H2表示的平均反应速率为______。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计下图所示的电池装置:
①写出电池负极的电极反应式:_____________________________________,该电池工作一段时间,测得溶液的pH________(填“增大,减小或不变”)。
②写出该电池总反应的离子方程式为________________________________________。
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【题目】在不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)有如图所示关系。下列条件关于离子共存说法中正确的是
A.a点对应的溶液中大量存在:CO32-、Na+、Cl-、SO42-
B.b点对应的溶液中大量存在:Fe2+、Ba2+、K+、NO3-
C.c点对应的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、Al3+
D.d点对应的溶液中大量存在:Na+、K+、ClO-、Cl—
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【题目】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为: +H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
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