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【题目】H2是一种重要的清洁能源。
(1)已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0kJmol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1kJmol-1
H2还原 CO反应合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1,则ΔH1=___kJmol-1,该反应自发进行的条件为___
A.高温 B.低温 C.任何温度条件下
(2)恒温恒压下,在容积可变的密闭容器中加入 1molCO和2.2mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),实验测得平衡时CO的转化率随温度、压强的变化如图所示。则P1__P2,判断的理由是_____。
(3)若反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在温度不变且体积恒定为1的密闭容器中发生,反应过程中各物质的物质的量随时间变化如表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4 | 2 | ||
CO | 2 | 1 | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7 |
①下列各项能作为判断该反应达到平衡标志的是____(填字母);
A.容器内压强保持不变 B.2v正
C.混合气体的相对分子质量保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②若起始压强为P0 kPa,则在该温度下反应的平衡常数Kp=___(kPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③反应速率若用单位时间内分压的变化表示,则10min内H2的反应速率v(H2)=___kPamin-1。
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【题目】硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其溶解为吸热过程,在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。下列说法错误的是( )
A.图中T1<T2
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)
C.温度降低时,q点的饱和溶液会有固体析出
D.向P点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由p向q方向移动
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【题目】已知AgCl的沉淀溶解平衡为AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),下列说法中错误的是( )
A.向AgCl悬浊液中加少量水,c(Ag+)一定减小
B.AgCl饱和溶液中c(Ag+)=mol/L
C.用NaCl溶液代替蒸馏水洗涤AgCl沉淀,可以减少沉淀损失
D.反应AgCl+NaBr=AgBr+NaCl易进行,说明溶解度:AgCl>AgBr
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【题目】25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.含有大量NO3-的溶液:H+、K+、Cl-、Fe2+
B.中性溶液:Fe3+、Al3+、NO3-、SO42-
C.=1×10-12的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+
D.由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液:Na+、K+、CO32-、SO42-
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【题目】研究CO2的综合利用对促进“低碳经济”的发展有重要意义。
(1)工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2],反应实际为两步进行:
I:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) △H1=-272kJ·mol-1
II:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+138kJ·mol-1
已知:H2O(l)==H2O(g) △H3=+44kJ·mol-1
①请写出以NH3、CO2为原料,合成尿素和液态水的热化学方程式______________。
②T1℃时,在1L的密闭容器中充入CO2和NH3模拟工业生产,n(NH3)/n(CO2)=x,如图是CO2平衡转化率()与x的关系。求图中A点NH3的平衡转化率=________%。
③当x=1.0时,若起始的压强为p0kPa,水为液态,平衡时压强变为起始的1/2。则该反应的平衡常数Kp=_______(kPa)-3(KP为以分压表示的平衡常数)。
(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。在T℃时,甲、乙、丙三个2L的恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得平衡时有关数据如下:
①甲容器10s达到平衡时测得x=39.2,则甲中CO2的平均反应速率____________。
②下列说法正确的是________(填字母编号)。
A.2c1<c3 B.z<2y C.p3>2p2 D.α1+α3>1
(3)用NaOH溶液做碳捕捉剂可获得化工产品Na2CO3。常温下若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c(CO32-):c(HCO3-)=_____[K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2(H2CO3)=5×10-11],溶液中c(Na+)_____c(HCO3-)+2c(CO32-)(填“>”“=”或“<”)。
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【题目】冬季是雾霾天气高发的季节,其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以减少汽车尾气对环境的污染。工业上在200℃和10MPa的条件下可用甲烷和氧气通过铜制管道反应制得甲醇,已知一定条件下,CH4和CH3OH的燃烧热分别784kJ/mol和628kJ/mol则2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=___。
(2)二甲醚也是清洁能源。用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0。
①某温度下,将2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是____。
A.P3>P2,T3>T2
B.P1>P3,T1>T3
C.P1>P4,T2>T3
D.P2>P4,T4>T2
②在恒容密闭容器里按体积比为1:3充入一氧化碳和氢 气,一定条件下反应达到平衡状态.当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___。
A.氢气的转化率减小 B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大 D.反应物的体积百分含量增大
(3)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
①200K、pPa时,在一个容积为2L的恒温密闭容器中充入1.5molNO和2.0molCO,开始反应至2min时测得CO转化率为30%,则用N2表示的平均反应速率为υ(N2)=___;反应达到平衡状态时,测得二氧化碳为0.8mol,则平衡时的压强为起始压强的__倍(保留两位小数)。
②该反应在低温下能自发进行,该反应的ΔH__0(填“>”、“<”)
③在某一绝热、恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应,测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示(已知:t2-t1=t3-t2)则下列说法不正确的是__(填编号)
A.反应在c点未达到平衡状态
B.反应速率a点小于b点
C.反应物浓度a点大于b点
D.NO的转化率:t1~t2 > t2~t3
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【题目】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
①△H3=____kJ/mol。
②在恒定压强、T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中发生I、Ⅲ反应,5 min后反应达到平衡状态,此时CH3OH(g) 物质的量为2mol,CH3OCH3(g)的物质的量为0.5mol;则T1温度时反应I的平衡常数Kc的计算式为______。
③恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图 。其中:CH3OH的选择性=×100%
在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________。
A.210℃ B. 230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T
(2)一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的化学方程式___________。在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①图中三组实验从反应开始至达到平衡时,反应速率v(CO)最大的为_____(填序号)。
②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是___________。
(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3)=________。
(4)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。
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【题目】研究、、等的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成和,其反应为:
①为了研究外界条件对该反应的影响,进行下表三组实验,测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是________。(已知在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。)
实验温度NO初始浓度O初始浓度催化剂比表面积催化剂用量编号(℃)
实验 编号 | 温度 (℃) | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂比表面积 | 催化剂用量 (g) |
Ⅰ | 280 | 82 | 50 | ||
Ⅱ | 280 | 124 | 50> | ||
Ⅲ | 350 | 124 | 50 |
②图2表示NO的平衡转化率(a)随温度、压强变化的示意图。X表示的是________,理由是________;Y表示的是________,且Y1________Y2(填“>”或“<”)。
(2)一定温度下,将与以体积比1:2置于密闭容器中发生反应,达到平衡时的体积分数为25%。该反应的平衡常数________。
(3)利用原电池反应可实现的无害化,总反应为,电解质溶液为碱性。工作一段时间后,该电池负极区附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”),正极电极反应式为________。
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【题目】以铬铁矿(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如下:
回答下列问题:
(1)若“熔融”在坩埚中进行,其材质可以是____(填“铁”、“陶瓷”或“SiO2”)。
(2) FeO·Cr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应,生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化学方程式为____________________________。
(3)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl等, 步骤①包含两次过滤操作:一是水浸后过滤;二是调节所得滤液pH为7~8,加热煮沸半小时,趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为______,第二次过滤滤渣的主要成分为_________。
(4)步骤②需加入酸,则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为___________。
(5)步骤④包含的具体操作有_____、_____,过滤、洗涤,再经干燥得到K2Cr2O7晶体。(有关物质的溶解度曲线如图所示)
(6)已知K[Cr(C2O4)2]的相对分子质量为267。采用热重分析法测定K[Cr(C2O4)2]·nH2O样品所含结晶水数目,将样品加热到80 ℃时,失掉全部结晶水,失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶体中n=____。
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【题目】25℃时,将浓度均为0.1mol/L。体积分别为和的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持+=100mL,、与混合溶液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a→b过程中水的电离程度始终增大
B.mol/L1
C.b点时,c(B-)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)
D.由图可知BOH一定是强碱
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