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【题目】甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2
③CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H3
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C | H—O | C—H |
E/(kJ.mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算△H1= kJ·mol-1,已知△H2=-58kJ·mol-1,则△H3= kJ·mol-1。
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
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(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 。图2中的压强由大到小为_____,其判断理由是_____。
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【题目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题:
(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其原理是____________________(用离子方程式说明)。
(2)相同条件下,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2 溶液中 c(NH4+)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中 c(NH4+)。
(3)均为 0.1 mol·L-1 的几种电解质溶液的pH 随温度变化的曲线如下图1所示。
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①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________(填罗马数字),导致 NH4Al(SO4)2溶液的pH 随温度变化的原因是_____________________;
②20 ℃时,0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中 2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=____________ mol·L-1。
(4)室温时,向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如上图2所示。
试分析图中 a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________点,在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_____________________________。
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【题目】汽车尾气中,产生NO的反应为:N2(g)+O2(g)
2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
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A.温度T下,该反应的平衡常数K=![]()
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0
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【题目】下图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,请根据图中给出的信息,指出下列有关说法中正确的是
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(纵坐标为化合价的变化,横坐标为原子序数的变化)
A. 原子半径:W>Z>Y
B. 气态氢化物的稳定性:H2X<H2W
C. Y2X和水反应能生成离子化合物
D. Y和Z两者氧化物对应的水化物不能相互反应
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【题目】室温下,浓度均为0.2 mol/L的HA和BOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分粒子组分及浓度如图所示。下列说法中不正确的是
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A.HA、BOH均为弱电解质 B. X表示HA或BOH分子
C. 电离常数 K(HA)=K(BOH) D.该盐溶液pH=4.53
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【题目】
是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中
的含量变化来监测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关
的叙述中错误的是
A.
的化学性质与
相同 B.
的原子序数为53
C.
的原子核外电子数为78 D.
的原子核内中子数多于质子数
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【题目】 氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g); ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g); ΔH=-483.6 kJ·mol-1
则反应2H2(g)+2NO(g)===2H2O(g)+N2(g);ΔH= 。
(2)在压强为0.1 MPa条件,将CO和H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应为
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH<0
①下列能说明该反应达到平衡状态的是 。
a.混合气体的密度不再变化 b.CO和H2的物质的量之比不再变化
c.v(CO)=v(CH3OH) d.CO在混合气中的质量分数保持不变
②T1℃时,在一个体积为5 L的恒压容器中充入1 mol CO、2 mol H2,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.75,则T1℃时,CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K= 。
③在T1℃时,在体积为5 L的恒容容器中充入一定量的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数与n(H2)/n(CO)的关系如图所示。温度不变,当
时,达到平衡状态,CH3OH的体积分数可能是图象中的 点。
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(3)用催化转化装置净化汽车尾气,装置中涉及的反应之一为:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)
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①探究上述反应中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到如图1所示的曲线。催化装置比较适合的温度和压强是___________。
②测试某型号汽车在冷启动(冷启动指发动机水温低的情况下启动)时催化装置内CO和NO百分含量随时间变化曲线如图2所示。则前10 s内,CO和NO百分含量没明显变化的原因是____________。
(4)右图所示的装置能吸收和转化NO2和SO2。
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①阳极区的电极反应式为 。
②阴极排出的溶液中含S2O
离子,能将NO2气体转化为无污染气体,同时生成的SO
可在阴极区再生。写出该反应的离子方程式: 。
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