【題目】天然氣可以制備大量的化工原料。請回答下列問題

1由天然氣制備合成氣(COH2),進而可合成H2C2O4

欲加快H2C2O4溶液使5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液褪色,可采取的措施有_________________________(寫兩點)。

下列可以證明H2C2O4是弱酸的是___________

A.H2C2O4可以分解為CO、CO2H2O

B.常溫下,0.1mol/LNaHC2O4溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)<0.lmol/L

C.0.1mol/LH2C2O4溶液25mL可以消耗0.1mol/LNaOH溶液50mL

D.常溫下,0.05mol/LH2C2O4溶液pH≈4

2已知①CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) △H1=-130kJ/mol

②CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+76kJ/mol

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H20(g) △H3=+41kJ/mol

CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) △H=________。

32L容器中通入3molCO2、3molCH4在不同溫度下,以鎳合金為催化劑,發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)平衡體系中CH4CO2的體積分數(shù)如下圖。

高溫下該反應(yīng)能自發(fā)進行的原因是______________,930K時的平衡常數(shù)K=___________(保留兩位小數(shù))。

請解釋圖中曲線隨溫度變化的原因______________。

7001100K內(nèi),同溫度下平衡轉(zhuǎn)化率CO2________CH4(大于小于等于”),結(jié)合2提供的反應(yīng)分析,其原因可能是______________。

【答案】 升溫 增大H2C2O4濃度、加Mn2+催化劑(任兩點) BD +247kJ/mol △S>0 3.72moL2/L2 正反應(yīng)吸熱,升溫平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物體積分數(shù)減小 大于 CO2+H2=CO+H2O副反應(yīng)的量多于CH4 =C+2H2

【解析】1)①升高溫度,增大H2C2O4濃度都可以使反應(yīng)速率加快;正確答案:增大H2C2O4濃度、加Mn2+催化劑(任兩點)

H2C2O4可以分解為CO、CO2H2O,只能證明H2C2O4不穩(wěn)定,易發(fā)生分解;A錯誤

NaHC2O4中HC2O-4 H++ C2O42-, HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-,根據(jù)物料守恒:c(HC2O4-)+c(C2O42-)+ c(H2C2O4)=c(Na+),所以0.1mol/LNaHC2O4溶液中c(HC2O4-)+c(C2O42-)<0.lmol/L,所以H2C2O4是弱酸,B正確;0.1mol/LH2C2O4溶液25mL可以消耗0.1mol/LNaOH溶液50mL恰好完全中和不能證明H2C2O4是弱酸,C錯誤;常溫下,如果0.05mol/LH2C2O4溶液為強酸,c(H=)=0.1mol/L,pH=1,而實際pH≈4,H2C2O4是弱酸,D正確;正確選項BD。

2)根據(jù)蓋斯定律可知:②-①+③,可得CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) H=+247kJ/mol正確答案CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) H=+247kJ/mol。

3從圖像可知溫度升高,平衡體系中CH4CO2的體積分數(shù)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0,△S>0,高溫下該反應(yīng)能自發(fā)進行

設(shè)甲烷的變化量為x mol,容器的體積為2L;

根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)

起始量 3 3 0 0

變化量 x x 2x 2x

平衡量 3-x 3-x 2x 2x

平衡體系中CH4的體積分數(shù)為20%,則(3-x)/ (3-x+3-x+2x+2x)=20%, x=9/7mol; 各物質(zhì)濃度:c(CH4 )=6/7mol/L ;c(CO2)= 6/7mol/L;c(H2)=9/7mol/L; c( CO)= 9/7mol/L;c2(H2)×c2( CO)=(9/7)2×(9/7)2=(81/49)2,c(CH4 )×c(CO2)=6/7×6/7=36/42,930K時的平衡常數(shù)K=c2(H2)×c2( CO)/ c(CH4 )×c(CO2)= (81/49)2/36/42=3.72moL2/L2;正確答案:△S>0 ;3.72moL2/L2 。

根據(jù)圖像變化可知,升高溫度,反應(yīng)物體積分數(shù)減小平衡右移,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);正確答案正反應(yīng)吸熱,升溫平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物體積分數(shù)減小

700~1100K內(nèi),同溫度下二氧化碳體積分數(shù)小于甲烷的體積分數(shù),說明二氧化碳消耗的多平衡轉(zhuǎn)化率大于甲烷;其原因可能是CO2+H2=CO+H2O副反應(yīng)的量多于CH4 =C+2H2正確答案:大于;CO2+H2=CO+H2O副反應(yīng)的量多于CH4 =C+2H2

練習冊系列答案
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【題目】AlPO4的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(T2>T1)。下列說法錯誤的是( )

A. AlPO4在b點對應(yīng)的溶解度大于c點

B. AlPO4沉淀溶解是放熱的過程

C. 圖中四個點的Ksp:a=c=d<b

D. T1溫度下,在飽和溶液中加入AlCl3可使溶液由c點變到a點

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A. 所有碳原子不可能在同一平面上 B. 4個碳原子在同一直線上

C. 有5個碳原子在同一直線上 D. 有6個碳原子在同一直線上

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A. 18 gT2O中含有的中子數(shù)為12NA

B. 23.5gAgI與水制成的膠體中膠體粒子數(shù)目為0.1NA

C. 標準狀況下,2.24LCl2全部溶于水所得溶液中的Cl數(shù)目為0.1NA

D. 1mol某烷烴CnH2n+2n≥1)分子中含有的共價鍵數(shù)為(3n+1)NA

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【題目】電化學(xué)在我們的生產(chǎn)生活中占有越來越重要的地位。

(1)①燃料電池是一種綠色環(huán)保、高效的化學(xué)電源。上圖為甲醇燃料電池,則負極反應(yīng)式為____。

②用甲醇燃料電池電解300mL飽和食鹽水,則電解的化學(xué)方程式為_________。電解一段時間后,當溶液的pH值為13時,消耗O2的質(zhì)量為______g。(忽略溶液體積變化,不考慮損耗)

③用甲醇燃料電池電解2L,1mol/L硫酸銅溶液,一段時間后:兩極共收集到標準狀況下的氣體89.6L,則電路中共轉(zhuǎn)移_______mol電子。

(2)利用電化學(xué)原理,將NO2、O2和熔融KNO3制成燃料電池,模擬工業(yè)電解法來處理含Cr2O72-廢水,如下圖所示;電解過程中溶液發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。

①甲池工作時,NO2轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑Y,Y是N2O5,可循環(huán)使用,則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應(yīng)式為__。

②向完全還原為Cr3+的乙池工業(yè)廢水中滴加NaOH溶液,可將鉻以Cr(OH)3沉淀的形式除去,已知Cr(OH)3存在以下溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常溫下Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=1.0×10-32,要使c(Cr3+)降至10-5molL-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至________

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【題目】3.20gNaOH固體露置于空氣中一段時間后,部分變質(zhì),質(zhì)量變?yōu)?/span>6.24g。加水溶解,將溶液分為兩等份,一份加入足量Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥,稱得沉淀質(zhì)量為1.97g,另一份逐滴滴加1mol·L1鹽酸,起初無氣體生成,鹽酸加入30mL時,開始產(chǎn)生氣體,最終產(chǎn)生標準狀況下的224mL氣體(假設(shè)氣體全部逸出)。下列說法正確的是(

A.滴加鹽酸時,第一步反應(yīng)為CO32-+H+=HCO3-

B.變質(zhì)后固體成分為Na2CO3NaHCO3

C.變質(zhì)后固體中Na2CO3的質(zhì)量m(Na2CO3)=1.06g

D.變質(zhì)后固體中NaOH的質(zhì)量分數(shù)w(NaOH)=25.6%

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【題目】氮氧化物具有不同程度的毒性,利用構(gòu)成電池方法既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,發(fā)生反應(yīng) 6NO2+ 8NH3= 7N2+12H2O,裝置如圖所示。下列關(guān)于該電池的說法正確的是

A. 為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜

B. 電子從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極

C. 電極A極反應(yīng)式為2NH3 - 6e-=N2 +6H+

D. 當有4.48LNO2被處理時,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為 0.8mol

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【題目】元素X形成的氣態(tài)X2的分子共有三種,其相對分子質(zhì)量依次為158、160、162,此三種分子的物質(zhì)的量之比為9:6:1,據(jù)此,下列說法中正確的是( )

A.X有三種同位素

B.其中一種同位素的質(zhì)量數(shù)為80

C.X2的平均相對分子質(zhì)量為159

D.質(zhì)量數(shù)為79的同位素的原子百分數(shù)為50%

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【題目】某學(xué)習小組設(shè)計實驗探究CuSO4分解產(chǎn)物

Ⅰ.甲同學(xué)選擇下列裝置設(shè)計實驗探究硫酸銅分解的氣態(tài)產(chǎn)物SO3、SO2O2,并驗證SO2的還原性。


回答下列有關(guān)問題

(1)上述裝置按氣流從左至右排序為A、D、___________E、F(填代號)。

(2)裝置D的作用是______________________;能證明有SO3生成的實驗現(xiàn)象是______________________

(3)在實驗過程中C裝置中紅色溶液逐漸變?yōu)闊o色溶液,說明A中分解產(chǎn)物有___________;待C中有明顯現(xiàn)象后,F開始收集氣體,F裝置中集氣瓶收集到了少量氣體,該氣體是___________(填化學(xué)式)。

(4)為了驗證SO2的還原性,取E裝置中反應(yīng)后的溶液于試管中,設(shè)計如下實驗:

a.滴加少量的NH4SCN溶液 b.滴加少量的K3[Fe(CN)6]溶液

c.滴加酸性KMnO4溶液 d.滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液

其中,方案合理的有___________(填代號),寫出E裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:________________。

Ⅱ.乙同學(xué)利用A中殘留固體驗證固體產(chǎn)物(假設(shè)硫酸銅已完全分解)查閱資料知,銅有+2、+1價,且分解產(chǎn)物中不含0價的銅。Cu2O在酸性條件下不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。

(5)為了驗證固體產(chǎn)物中是否有Cu2O,設(shè)計了下列4種方案,其中能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>___________。

甲:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀硝酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)樗{色

乙:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀硫酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)樗{色

丙:取少量殘留固體于試管,滴加足量的稀鹽酸,觀察是否有紅色固體生成

丁:取少量殘留固體于試管,通入氫氣,加熱,觀察是否生成紅色固體

(6)經(jīng)檢驗CuSO4分解生成CuOCu2O、SO3SO2O2,且CuOCu2O的質(zhì)量之比為59,SO2、O2、SO3的體積之比(同溫同壓下測定)為432。寫出CuSO4分解的化學(xué)方程式:______________。

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