【题目】常温下,下列说法错误的是( )
A. c(H+)为1.0×10-4mol·L-1的醋酸溶液的pH=4
B. 0.1 mol·L-1某酸溶液的pH=1
C. 0.01 mol·L-1氨水的pH<12
D. pH=3的醋酸溶液的浓度大于1.0×10-3mol·L-1
【答案】B
【解析】
A. 依据pH的定义可知,醋酸溶液的pH=-lgc(H+)=-lg(1.0×10-4)=4,A项正确;
B. 若为一元强酸,则溶液中的氢离子浓度c(H+)=0.1 mol·L-1,则pH=-lgc(H+)=1,条件不足,无法计算其pH,B项错误;
C. 一水合氨为弱碱,则0.01 mol·L-1氨水的氢氧根离子浓度c(OH-)<10-2 mol·L-1,依据可知,常温下该溶液中c(H+)>10-12mol/L,故pH<12,C项正确;
D. pH=3的醋酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,因醋酸为弱酸,则醋酸的浓度大于1.0×10-3mol·L-1,D项正确;
答案选B。
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【题目】
近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl) ∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的数据计算K(400℃)=____________(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低、过高的不利影响分别是____________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行:
CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) ΔH3=-121 kJ·mol-1
则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________ kJ·mol-1。
(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCI的转化率的方法是______________。(写出2种)
(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:
负极区发生的反应有____________________(写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气__________L(标准状况)
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【题目】下列叙述正确的是( )
A. 合成氨反应放热,采用低温可以提高氨的生成速率
B. 常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低
C. 反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行,该反应的ΔH<0
D. 在一容积可变的密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡后,保持温度不变,缩小体积,平衡正向移动,的值增大
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【题目】二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H 1=-90.7 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H 2=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H 3=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=____kJ·mol-1。
下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有____。
A.使用合适的催化剂 B.升高温度 C.增大压强
(2)将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图1所示,下列说法正确的是____。
A.△H < 0
B.P1<P2<P3
C.若在P3和316℃时,起始n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%
(3)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚。观察图2回答问题。催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为____时最有利于二甲醚的合成。
(4)图3为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图,b电极的电极反应式为____。
(5)甲醇液相脱水法制二甲醚的原理是:
CH3OH +H2SO4 → CH3HSO4+H2O,
CH3 HSO4+CH3OH → CH3OCH3+H2SO4。
与合成气制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是____。
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【题目】可用于电动汽车的铝—空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路由正极流向负极
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【题目】可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部
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【题目】燃料电池具有能量利用率高、可连续使用和污染轻等优点,已成为一种发展前景十分广阔的化学电源。氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,它可以使用不同的电解质,如酸式、碱式、熔融碳酸盐、固体电解质等。回答以下问题。
(1)通人氧气的一极为___________极,若电解质溶液为硫酸溶液,负极反应式为____________,若电解质溶液为KOH溶液,正极反应式为____________。
(2)若将氢气改为CH4,电解质溶液为KOH溶液,此时负极反应式为__________,一段时间后,电解质溶液的OH-的浓度将____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%30%的KOH溶液。已知N2H4燃烧产物之一为空气中含量最高的一种气体。肼-空气燃料电池放电时负极的电极反应式为___________________.
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【题目】如图所示,具支试管内壁用水湿润后,放入铁粉、碳粉,导管插入到红墨水中。下列描述错误的是( )
A.具支试管底部发热
B.负极电极反应式:Fe-2e-=Fe2+
C.反应结束后,最终导管内液面下降
D.正极电极反应式:2H2O+O2+4e-=4OH-
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【题目】铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色,该光谱是________(填“吸收光谱”或“发射光谱”)。
(2)基态Cu原子中,核外电子占据的最低能层符号是________,其价电子层的电子排布式为___________,Cu与Ag均属于IB族,熔点:Cu________Ag (填“>”或“<”)。
(3)[Cu(NH3)4]SO4 中阴离子的立体构型是_______;中心原子的轨道杂化类型为_____,[Cu(NH3)4]SO4 中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为_______________。
(4)用Cu作催化剂可以氧化乙醇生成乙醛,乙醛再被氧化成乙酸,等物质的量的乙醛与乙酸中σ键的数目比为_____________。
(5)氯、铜两种元素的电负性如表: CuCl属于________(填“共价”或“离子”)化合物。
元素 | Cl | Cu |
电负性 | 3.2 | 1.9 |
(6)Cu 与Cl 形成某种化合物的晶胞如图所示,该晶体的密度为ρ g·cm-3,晶胞边长为a cm,则阿伏加德罗常数为______________(用含ρ、a的代数式表示)。
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