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【题目】碳氢化合物有多种,它们在工业生产、生活中有重要用途。

(1)石油危机日渐严重,甲烷的转化和利用在天然气化工行业有非常重要的作用。甲烷重整技术主要是利用甲烷和其他原料来制备合成气(COH2混合气体)。现在常见的重整技术有甲烷-水蒸气重整,其反应为:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ΔH>0

如图为反应压强为0.3 MPa,投料比n(H2O)/n(CH4)1,在三种不同催化剂催化作用下,甲烷-水蒸气重整反应中CH4转化率随温度变化的关系。

下列说法正确的是________

A.在相同条件下,三种催化剂的催化效率由高到低的顺序是

BbCH4的转化率高于a点,原因是ba两点均未达到平衡状态,b点温度高,反应速率较快,故CH4的转化率较大

CC点一定未达到平衡状态

D.催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,所以在850℃时,不同催化剂()作用下达平衡时CH4的转化率相同

(2) 乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,甲烷在1500℃左右气相裂解法生产,裂解反应:2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g)△H= +376.4kJ/mol

哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。

①T1时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4只发生反应2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。该反应的△H____0(“>”“<”)CH4的平衡转化率为____%(保留3位有效数字)。上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2CH40.01mol/(L·s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1_____(“>”“<”)T2t=______s

由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有___________

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【题目】二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2Na2S的反应。回答下列问题:

(1)ClO2的制备(已知:SO2+2NaClO3+H2SO4═2ClO2+2NaHSO4)

①整套装置正确的链接顺序为(A~E)A→_______________

②装置D的作用是_______________

(2)ClO2Na2S的反应

将上述收集到的ClO2N2稀释以增强其稳定性,并将适量的稀释后的ClO2通入如图所示装置中充分反应,得到无色澄清溶液。一段时间后,通过下列实验探究中反应的产物。

操作步骤

实验现象

结论

取少量中溶液于试管甲中,滴加品红溶液和盐酸

品红溶液始终不褪色

①无生成

另取少量中溶液于试管乙中,加入Ba(OH)2溶液,振荡

生成

③继续在试管乙中滴加Ba(OH)2溶液至过量,静置,取上层清液于试管丙中,_______________

有白色沉淀生成

Cl生成

ClO2Na2S反应的离子方程式为_______________,用于处理含硫废水时,ClO2相对于Cl2的优点是_______________(任写一条)

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【题目】在一定条件下,对于反应mA(g)+n(B)cC(g)+dD(g)C的百分含量(C%)与温度、压强的关系如图所示,

下列该反应的判断正确的是

A.>0<0B.<0>0

C.>0>0D.<0<0

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【题目】300℃时,2mol A2mol B两种气体混合加入2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)H,2min末反应达到平衡,生成0.8mol D。(用三段式解答。)

(1)求该反应的平衡常数____

(2)求平衡时A的转化率____

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【题目】以废旧铅酸电池中的含铅废料(PbPbOPbO2PbSO4及炭黑等)H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用.其工作流程如下:

(1)过程中,在Fe2+催化下,PbPbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______________

(2)过程中,Fe2+催化过程可表示为:

i2Fe2++PbO2+4H++═2Fe3++PbSO4+2H2O

ii

①写出ii的离子方程式:_______________

②下列实验方案可证实上述催化过程,将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红;

b._______________

(3)过程的目的是脱硫.滤液经处理后可在过程中重复使用,其目的是_______________(选填序号)

A.减小Pb的损失,提高产品的产率

B.重复利用NaOH,提高原料的利用率

C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率

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【题目】工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2,同时含少量铁、铝等的化合物)制备硫酸锰的常见流程如下:

部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:

沉淀物

Al(OH)3

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

pH

5.2

3.2

9.7

10.4

1)一氧化锰用硫酸酸浸时发生的主要反应的离子方程式为____________________。酸浸后加入MnO2将溶液中的Fe2氧化成Fe3,其目的是___________

2)滤渣A的成分除MnO2外,还有_______________

3MnO2是制造碱性锌锰电池的基本原料,放电时负极的电极反应式为________。工业上以石墨为电极电解酸化的MnSO4溶液生产MnO2,阳极的电极反应式为_________,当阴极产生4.48L(标况)气体时,MnO2的理论产量为______g

4)锰的三种难溶化合物的溶度积:Ksp(MnCO3)1.8×1011Ksp[Mn(OH)2]1.9×1013Ksp(MnS)2.0×1013,则上述三种难溶物的饱和溶液中,Mn2浓度由大到小的顺序是_____________________(填写化学式)。

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【题目】氯化钴渗入水泥中可以制备彩色水泥(变色水泥)。以某废钴渣(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3Al2O3CaOSiO2)制备氯化钴晶体的一种流程如下:

已知:①在酸性条件下,氧化性:Co3+Cl2H2O2Fe3+

②当pH=5时,Fe3+Al3+全部转化为氢氧化物沉淀。请回答下列问题:

1)滤渣A的主要成分是______________________________(填化学式)。

2)在滤液A中加入H2O2H2O2作还原剂的离子方程式为_______________

3)从滤渣B中提取铁红的操作是将滤渣B溶于过量的_______________溶液(填化学式),_______________、洗涤、灼烧得到铁红。

4)从环境保护角度分析,溶解废钴渣时不用浓盐酸替代硫酸的原因是:_______________

5)为了测定CoCl2nH2O中结晶水数目进行如下实验:取16.6g样品在一定条件下脱水得13.0gCoCl2,则n=_______________

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【题目】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”,正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。

1)已知:①2CH3OHl+3O2g)=2CO2g+4H2Og H1=﹣1275.6kJmol-1

2COg+O2g)=2CO2g H2=﹣566.0kJmol-1

H2Og)=H2Ol H3=﹣44.0kJmol-1

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:___

2)工业上甲醇利用水煤气合成,反应为CO(g)2H2(g)=CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1molCO2molH2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:

①平衡时,MCH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为___

X轴上a点的数值比b___(填“大”或“小”)

③生产甲醇的原料COH2来源于:CH4g+H2OgCOg+3H2g H0,一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图1。则T1___T2(填“<”、“>”、“=”,下同);ABC三点处对应平衡常数(KAKBKC)的大小关系为____

3)现以H2O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图2所示,其中YCO2

写出石墨Ⅰ电极上发生反应的电极反应式___。在电解池中生成N2O5的电极反应式为___

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【题目】二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,如图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。

已知:

ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;

ClO2KI反应的离子方程式为:2ClO210I8H+=2Cl5I24H2O

请回答:

1)比较仪器cd,实验中c的优点是___

2)制备装置甲中需改进的一项措施是___

3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:___;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是___

4)下列有关说法正确的是___

A.仪器aNaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2

B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成

C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H+5ClO2-=Cl4ClO2↑+2H2O

DClO2Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,ClO2的氧化能力是Cl22.5

5)自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000mol·L1Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I22S2O32-=2IS4O62-),达到滴定终点时用去20.00mLNa2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为___mg·L1

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【题目】有物质的量浓度均为0.1molL-1的①NH4Cl溶液,②NaCl溶液,③HCl溶液各20mL,下列说法错误的是(

A.三种溶液中c(Cl-)的关系是①==

B.若将三种溶液稀释相同的倍数,pH变化最小的是②

C.三种溶液中由水电离出的c(H+)的关系是①<<

D.若向三种溶液中分别加入20mL0.1molL-1NaOH溶液后,pH最小的是③

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同步练习册答案