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【题目】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下方法来合成甲醇:
(1)用CO2生产甲醇。
已知:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(l) △H=﹣akJmol﹣1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=﹣b kJmol﹣1;
则表示CH3OH(g)燃烧的热化学方程式为:____________________。
(2)用CO生产甲醇。
已知:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变ΔH__________0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_______K2 (填 “>”、“<”或“=”)。
③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。
A.升高温度 B. 将CH3OH(g)从体系中分离
C.使用合适的催化剂 D. 充入He,使体系总压强增大
(3)甲醇(CH3OH)可以用作燃料电池,该电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。负极发生的电极反应式是________________________,正极发生的电极反应式是_______________________。
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【题目】以下是以空气、海水中的物质为原料制取纯碱的工业流程:
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已知粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子。下列有关说法不正确的是
A. 除去粗盐中的杂质离子可依次加入NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
B. 甲、丙分别为N2、CO2
C. 分离得到丁和NH4Cl溶液的操作是过滤
D. 上述流程中物质转化有涉及置换反应
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【题目】如图所示三套实验装置,分别回答下列问题。
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图1图2图3
(1)图1中,① 若开始时开关K与a连接,则该装置为_____(填装置名称),电极A的电极反应式为________________________
②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为 ___________________________
(2)2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200°C左右时供电,电池示意如图2所示:
①______极(填a或b)为电池的正极,电池工作时电流方向为_________(填a→b或b→a)
②写出该电池负极的电极反应式________________________________________
(3)用图3装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阴极反应式为_____________________。
②制得的硫酸溶液从出口____(填“A”、“D”)导出,并简述原因__________________________(请用化学用语和文字解释)
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【题目】(I)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,实验温度为25℃、35℃,每次实验HNO3的用量为25.00 mL,大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填空:
实验编号 | 温度(℃) | 大理石规格 | HNO3浓度(mol/L) | 实验目的 |
① | 25 | 粗颗粒 | 2.00 | (Ⅰ)实验①和②探究浓度对反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和③探究温度对反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和④探究e_______对反应速率的影响 |
② | 25 | 粗颗粒 | a______ | |
③ | b_______ | 粗颗粒 | 2.00 | |
④ | c________ | 细颗粒 | d______ |
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图。计算实验①中70 s~90 s范围内用HNO3表示的平均反应速率________(忽略溶液体积变化,不需要写出计算过程)。在0~70、70~90、90~200各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是________。
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(II)某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
实验编号 | 0.1 | 0.6mol·L-1H2C2O4溶液的体积/mL | H2O的体积/mL | 实验温度/℃ | 溶液褪色所需时间/min |
① | 10 | V1 | 35 | 25 | |
② | 10 | 10 | 30 | 25 | |
③ | 10 | 10 | V2 | 50 |
(3)表中V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
(5)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。
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【题目】氢气是一种重要的清洁能源。
(1)航天员呼吸产生的
利用
反应:
H,再电解水可实现
的循环利用。
①热力学中规定,由最稳定单质生成
某物质的焓变称为该物质的标准生成焓(符号:
),最稳定单质的标准生成焓规定为0。已知上述反应式中:
;
;
;
;则
_____
。
②
反应必须在高温下才能进行,原因是___________________________。
③350℃时,向体积为
的恒容密闭容器中通入
和
发生以上反应。
测得反应过程中压强随时间的变化如下表所示:
时间/ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
压强 |
|
|
|
|
|
|
|
350℃时
反应的
______(
为用气体的分压代替各组分平衡浓度表示的平衡常数,气体分压=气体的体积分数×体系总压)。
(2)利用乙醇重整制氢是获得氢能的研究热点,其主要反应原理为:
反应Ⅰ:
H1
若同时通入水蒸汽,还会发生如下反应
反应Ⅱ:
H2
反应Ⅲ:
H3
反应Ⅳ:
H4
一定温度下,某恒压密闭容器中充入一定量的
发生反应。
已知:氢气选择性指转化的原料气中,转化成氢气的氢元素质量与转化的氢元素总质量的比值。
①下列有关说法正确的是_______________。
A.当混合气的平均相对分子质量不变时,说明反应达到平衡状态
B.增大乙醇初始浓度,能够提高乙醇的平衡转化率
C.其它条件不变,掺入稀有气体,可提高乙醇平衡转化率
D.其它条件不变,掺入水蒸气,可提高氢气的选择性和氢气的体积分数
②下图为上述条件下n(H2)随反应时间的变化曲线图。若其它初始条件相同,只把容器变为恒容密闭容器,请画出恒容条件下,n(H2)随反应时间的变化曲线图________________。
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③乙醇重整制氢过程中,还可能生成固态炭,固态炭的生成会造成催化剂失活,应尽量避免。研究其它条件相同下,反应温度、氧醇比、水醇比与生成固态炭的条件,得到下图:
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试根据图象分析,反应温度、氧醇比、水醇比对固态炭生成的影响_____________。
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【题目】(1)参考合成反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数,回答下列问题:
温度/℃ | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 100 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
①该反应正反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应;
②在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,达到平衡时,CO转化率为50%,则T=__________℃。
(2)CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
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①该反应的平衡常数表达式为K=________;从反应开始到10min,v(H2)=______mol·L-1·min-1;
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成
B.气体的密度不再随时间改变
C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大,只改变下列某一条件,可采取的措施有___________ (填字母)
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
④相同温度下,在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g),达到平衡时CO2的浓度____________(填“>”、“<”或“=”)0.25mol·L-1。
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【题目】为了探究三种气体(SO2、NO2、Cl2)的性质,某同学设计了两组实验:
(1)实验一:用三个集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体,然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O2或Cl2,如图1所示。一段时间后,D、E装置的集气瓶中充满溶液,F装置的集气瓶中还有气体剩余。
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(假设瓶内液体不扩散):
①写出装置E中反应的离子方程式:____________________.
②假设该实验条件为标准状况,则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________.
③通入氧气前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是F装置集气瓶内溶液显浅红色,通入氧气后,可能观察到的实验现象是 _____________________________,写出反应的总化学方程式:________________.
(2)实验二:分别利用下图所示装置探究氯气的氧化性。
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①G中的现象是_______________,原因是 ________________________(用化学方程式表示)。
②H中的现象是_________________________.
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【题目】在恒温恒容的密闭容器中,发生可逆反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g),不能说明该反应已经达到平衡状态的是
A. 正反应生成NO2的速率和逆反应生成NO的速率相等
B. 反应容器中压强不随时间的延长而变化
C. 混合气体颜色深浅保持不变
D. 混合气体的密度不随时间延长而变化
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【题目】在一定条件下,可逆反应:mA+nB
pC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减少压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是_______。其它条件不变时,若再充入一定量的A, 则平衡向______________方向移动,A的消耗速率将____________;B的浓度将_________(后两个空填增大、减小、或 “不能确定”)。
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为__________态。
(3)B、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是_________。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是___________反应(放热或吸热)。
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【题目】某固体混合物X,含有NaClO3、KCl、NaOH、ZnSO4、NaAl(OH)4和NaNO2中的几种,进行如下实验:①X溶于水,得到溶液Y;②溶液Y先加入过量稀HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,得到白色沉淀W,下列说法不正确的是( )
A.混合物X中可能含有KCl
B.向溶液Y中滴加盐酸,若产生白色沉淀,说明X中一定含有NaAl(OH)4
C.向溶液Y中滴加盐酸,若产生红棕色的气体,说明X中一定含有NaNO2
D.取X溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃片没有观察到紫色火焰,说明X中一定含有NaClO3
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