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【题目】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题:
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离常数 (25 ℃) | Ka=1.77×10-4 | Ka=5.0×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
①HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中阴离子结合质子能力最强的是________。
②体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.HCOOH;b.HCN;c.H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填字母)____________。
③向NaCN溶液通入少量CO2反应的化学方程式是_________________________________。
(2)①一定浓度的NaCN溶液pH=9,用离子方程式表示呈碱性的原因是__________________________________________________;此时c(HCN)/c(CN-)=________。
②HCN溶液有挥发性,HCN是有剧毒的物质,实验室在做有关NaCN的实验时尽量不采用的实验条件是__________________。
A、冰水浴 B、加热 C、浓溶液 D、稀溶液 E、酸性条件 F、碱性条件
③常温下,NaCN与过氧化氢溶液反应,生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,大大降低其毒性。该反应的化学方程式是__________________________________。
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【题目】甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源,当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO含量,以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下:
反应I CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH2
反应Ⅲ CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,其中K2、K3随温度变化如下表所示:
125℃ | 225℃ | 325℃ | |
K2 | 05535 | 1858 | 9939.5 |
K3 | 1577 | 137.5 | 28.14 |
请回答:
(1)反应Ⅱ能够自发进行的条件_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”),ΔH1____ΔH3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)相同条件下,甲醇水蒸气重整制氢较甲醇直接分解制氢(反应Ⅱ)的先进之处在于___________________________________________________________________。
(3)在常压、Cat.1催化下,CH3OH和H2O混和气体(体积比1∶1.2,总物质的量2.2mol)进行反应,tl时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。
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注:曲线a表示CH3OH的转化率,曲线b表示CO的选择性,曲线c表示CO2的选择性
① 下列说法不正确的是__________。
A.反应适宜温度为300℃
B.工业生产通常在负压条件下进行甲醇水蒸气重整
C.己知Cat.2催化剂具有更高催化活性,可提高甲醇平衡转化率
D.添加CaO的复合催化剂可提高氢气产率
② 260℃时H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出300℃时至t1时刻H2物质的量随时间的变化曲线。________________
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(4)副产物CO2可以在酸性水溶液中电解生成甲酸,生成甲酸的电极反应式是:___________。
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【题目】兴趣小组同学用下图所示的装置来制备溴苯并探究其反应类型。
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(1)仪器a名称为_________。B装置的作用是__________________。
(2)打开a的活塞将苯和溴的混合液滴入b中,反应立即开始。写出b中发生有机反应的化学方程式______________________。
(3)实验开始后,首先观察到b中液体沸腾,且装置内充满红棕色气体。然后观察到B中倒扣的漏斗内现象是__________________,说明b中反应有HBr生成,证明制备溴苯的反应是取代反应。
(4)甲同学向B装置的烧杯中滴入几滴AgNO3溶液,观察到_________________,据此进一步确证有HBr生成。乙同学认为甲同学的判断并不准确,则可能的理由是___________。如果要排除干扰,可在A、B之间增加一个洗气瓶,内装试剂可以是__________________(选填序号)。
①NaOH溶液 ②饱和Na2CO3溶液 ③Na2SO3溶液 ④CCl4
(5)纯硝基苯是无色、难溶于水,密度比水大,具有苦杏仁味的油状液体。实验室制备硝基苯的装置如图所示,主要步骤如下(并非正确顺序):
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a.配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸混合酸,加入反应器中。
b.在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
c.将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
d.向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯,充分振荡,混合均匀。
e.除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
回答下列问题:
①步骤b中的加热方法为__________,其优点是_________________________________________。
②粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_____________。
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【题目】Cl2是一种重要的化工原料,在生产和生活中应用十分广泛。
(1)Cl2可与NaOH溶液反应制取消毒液,请写出消毒液中有效成分的电子式__________。
(2)实验室可用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式是____________________。
(3)工业上可采取电解饱和食盐水的方法制取Cl2,阳极的电极反应式为________________。
(4)以HCl为原料,用O2氧化制取Cl2,可提高效益,减少污染。反应如下:4HCl(g) + O2(g)
2Cl2(g) + 2H2O(g) H =-115.4 kJmol-1上述反应在同一反应器中,通过控制合适条件,分两步循环进行,可使HCl转化率接近100%。其基本原理如下图所示:
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过程I的反应为:2HCl(g) + CuO (s)
CuCl2(s) + H2O(g) H1 =-120.4 kJmol-1
①过程II反应的热化学方程式为_______。
②过程I流出的气体通过稀NaOH溶液(含少量酚酞)进行检测,氯化初期主要为不含HCl的气体,判断氯化结束时溶液的现象为_______。
③相同条件下,若将氯化温度升高到300℃,溶液中出现上述现象的时间将缩短,其原因为_______。
④实验测得在不同压强下,总反应的HCl平衡转化率(ɑHCl)随温度变化的曲线如图:
ⅰ.平衡常数比较:K(A)_____K(B) (填“>”“<”或“=”,下同)。
ⅱ.压强比较:p1_____ p2。
(5)以上三种制取Cl2的原理,其共同之处是_______。
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【题目】下列物质的名称与化学成分对应关系错误的是
A. 钡餐:BaSO4 B. 明矾:CuSO4·5H2O
C. 石膏:CaSO4 D. 石灰乳:Ca(OH)2
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【题目】CO、NO及H2S都是有毒气体。下列有关这三种气体的说法正确的是 ( )
A. 都能与氧气反应 B. 都易溶于水
C. 都能与碱溶液反应 D. 都是电解质
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【题目】甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)已知:
△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为:
_______________________________________________;
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、 270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
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①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是__________
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=_____________________。
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(molL-1)变化如下表所示:
0min | 5min | 10min | |
CO | 0.1 | 0.05 | |
H2 | 0.2 | 0.2 | |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是_________________________;且该条件所改变的量是_______________。
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【题目】CH4、NH3、H2O、HF是第二周期的氢化物,也是生产生活中的重要物质。
(1)在25 ℃、101 kPa时,16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH4的燃烧热为________________。
(2) NH3和H2O中稳定性较高的是:___________,NH3和PH3中沸点较高的是:__________。
(3)如图所示组成闭合回路,其中,甲装置是由CH4、O2和CO2为反应物,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质形成的原电池;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO4溶液的体积为200 mL。
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①装置中气体A为________(填“CH4”或“O2和CO2”),d极上的电极反应式为_______________________________________。
②乙装置中a极上的电极反应式为___________________。
若在a极产生112 mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH4________mL(标准状况),乙装置中所得溶液的pH=________(忽略电解前后溶液体积变化)。
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【题目】T1 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1),下列说法错误的是( )
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 2.00 | 3.00 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 1.80 |
A. 用H2表示反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.60/t1mol·L-1·min-1
B. 保持其他条件不变,若起始时向容器中充入3.00 mol CO和2.00 mol H2O(g),达到平衡时,n(CO2)=1.20 mol
C. 保持其他条件不变,在t2 min时向容器中再通入1.00 mol CO,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率将增大
D. 温度升至T2 ℃,上述反应的平衡常数为0.70,则正反应的ΔH<0
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【题目】在下列影响化学反应速率的因素中,能使化学反应速率加快的方法是( )
①升高温度 ②加入催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ①②③④
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