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【题目】甲烷水蒸气的重整反应是工业制备氢气的重要方式,其化学反应方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。回答下列问题:
(1)已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ·mol-1
CO(g)+0.5O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH4=-41.0kJ·mol-1
则甲烷水蒸气重整反应的ΔH=_____kJ·mol-1。
(2)通过计算机模拟实验,对400~1200℃、操作压强为0.1MPa条件下,不同水碳比(1~10)进行了热力学计算,反应平衡体系中H2的物质的量分数与水碳比、平衡温度的关系如图所示。
①温度一定时,H2的物质的量分数与水碳比(1~10)的关系是_____,产生该结论的原因是_____。
②据模拟实验可知,平衡温度为900℃,水碳比为1.0时,H2的物质的量分数为0.6,CH4的转化率为_____,其压强平衡常数为_____;反应速率方程为v=kp(CH4)p-1(H2),此时反应速率v=_____。
(已知:气体分压=气体的物质的量分数×总压,速率方程中k为速率常数)。
(3)厌氧细菌可将葡萄糖转化为CH4和H2,pH为5.5时不同热预处理温度和时间下的甲烷和氢气的产率如图所示,若要提高H2的产率,最佳温度为_____。
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【题目】SiC纤维单向增强的TixAly基复合材料可作为高超音速飞行器表面的放热材料。回答下列问题:
(1)C元素所在周期中,第一电离能最大的元素是_____(填元素符号)。
(2)基态Ti原子的价电子排布式为_____,能量最高的能级有_____个空轨道。
(3)甲基硅油结构如图所示,其中Si原子的杂化方式为_____,以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是_____。
(4)Li2CO3、Li2TiO3是锂离子电池中的常用材料,其中CO32-的空间构型为_____,其含有的共价键类型有_____。
(5)TixAly合金的一种结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),该合金的化学式为_____,其结构单元棱长为apm,底面边长为bpm,该合金的密度为_____g·cm-3。
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【题目】某温度下,向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
时间/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.32 | 0.38 | 0.40 | 0.40 |
下列说法正确的是( )
A.反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3)=0.006 4 mol/(L·s)
B.相同温度下,起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
C.相同温度下,起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.4 mol PCl3和0.40 mol Cl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则反应的ΔH<0
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【题目】亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,可用于农药中间体以及有机磷水处理剂的原料。常温下向1L0.5mol·L-1H3PO3溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b两点,水分别电离出的c(OH-)水之比为10-6.54:10-1.43
B.b点对应溶液中存在:c(Na+)>3c(HPO32-)
C.当V(NaOH)=1L时,c(Na+)>c(H2PO3-)>c(H3PO3)>c(HPO32-)
D.反应H3PO3+HPO32-2H2PO3-的平衡常数为105.11
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【题目】下列各组反应中关于能量的比较正确的是( )
①CH3OH(g)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l) △H1;CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2; △H1<△H2
②2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) △H1; 2Na(s)+2H2O(l) =2NaOH(aq)+H2(g) ΔH2; △H1>△H2
③H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1; H2(g)+Cl2(g)=HCl (g) △H2; △H1>△H2
④t ℃时,在一定条件下,将 1 mol N2和 3 mol H2 分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为 Q1、Q2 ; Q1<Q2
A.①③B.②④C.③④D.①④
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【题目】对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步 N2O5NO2+NO3 ΔH1 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 ΔH2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 ΔH3 快反应
下列说法正确的是( )
A.使用催化剂可以改变第一步中NO2平衡产量
B.第二步NO2和NO3的碰撞都是有效的
C.反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3
D.第二步反应的活化能小于第三步反应的活化能
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【题目】将一定量纯净的 X 置于某 10 L 容积恒定的真空容器中(假设固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:X(s) 2Y(g)+Z(g),实验测得不同温度下的分解平衡常数列于下表,下列说法中不正确的是( )
温度( oC) | 15.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 |
K/(×10-8 mol3·L-3) | 0.205 | 1.64 | 4.68 | 10.8 |
A.该反应在高温下可能自发
B.若Z的体积分数不再随时间变化时表示反应达平衡状态
C.若在恒温下,压缩容器体积,再次达平衡后,n(X)比原平衡大
D.35℃时,达平衡时,X分解了0.03 mol
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【题目】四硼酸钠的阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是( )
A.阴离子中三种元素的第一电离能:O>B>H
B.在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有sp2和sp3
C.配位键存在于4、5原子之间和4、6原子之间
D.m=2,NamX的化学式为Na2B4O5(OH)4
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【题目】固体粉末X中可能含有Fe、Fe2O3、K2SiO3、K2SO3、K[Al(OH)4]、MgCl2、K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分,现取X进行连续实验,实验过程及现象如下:
根据上述实验,以下说法正确的是( )
A.气体A一定只是NO
B.由于在溶液A中加入BaCl2溶液有沉淀产生,因此可以判断溶液甲中含有K2SO3
C.若向固体甲中加入足量浓盐酸,再加KSCN溶液,没有血红色,则证明原混合物中一定没有Fe2O3
D.溶液甲中一定含有K2SiO3,可能含有K[Al(OH)4]、MgCl2
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【题目】荣获2019年诺贝尔化学奖的吉野彰是最早开发具有商业价值的锂离子电池的日本科学家,他设计的可充电电池的工作原理示意图如图所示。该可充电电池的放电反应为LixCn+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+nC。NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该电池用于电动汽车可有效减少光化学烟雾污染
B.充电时,阳极反应为LiCoO2xe=Li(1-x)CoO2+xLi+
C.充电时,Li+由A极移向B极
D.若初始两电极质量相等,当转移2NA个电子时,两电极质量差为14g
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