【題目】利用化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S 廢氣制取氫氣,既價廉又環(huán)保。

(1)工業(yè)上可用組成為K2O·M2O3·2RO2·nH2O的無機(jī)材料純化制取的氫氣。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為27,則R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________;

②常溫下,不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是____________(填序號);

a.CuSO4溶液  b.Fe2O3   c.濃硫酸 d.NaOH溶液  e.Na2CO3固體

(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。

①高溫?zé)岱纸夥ㄒ阎?/span>H2S(g) H2(g)+1/2S2(g)

在恒容密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行H2S分解實(shí)驗(yàn)。以H2S起始濃度均為c mol·L1測定H2S的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果見圖。曲線aH2S的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線,b曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同時間且未達(dá)到化學(xué)平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率。根據(jù)圖像回答下列問題:

i 計(jì)算 985 ℃時H2S按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù) K________;

ii 說明隨溫度的升高,曲線b向曲線a逼近的原因:________________________________;

②電化學(xué)法

i該法制氫過程如圖。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式,其目的是____________;

ii反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________

iii反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池,電解總反應(yīng)的離子方程式為_________________。

【答案】b、e (mol/L)1/2溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需的時間縮短(或其他合理答案)增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl2Fe2+2H2Fe3+H2

【解析】

(1)①無機(jī)材料K2O·M2O3·2RO2·nH2O中鉀顯+1價,氧顯-2價,氫顯+1價,則M+3價,R+4價;M、R為第3周期主族元素,質(zhì)子數(shù)之和為27,則M、R原子的質(zhì)子數(shù)分別為13、14,M、R分別是鋁、硅,硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖為。

由金屬活動性順序可得,鋁比銅活潑,則鋁與硫酸銅溶液可以發(fā)生置換反應(yīng),反應(yīng)方程式為:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,故a項(xiàng)不符合題意;

鋁與氧化鐵在高溫下才能發(fā)生鋁熱反應(yīng),常溫下不能反應(yīng),故b項(xiàng)符合題意;

濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,常溫下能使鋁鈍化,鋁表面生成一層致密的保護(hù)膜,鈍化是化學(xué)變化,故c項(xiàng)不符合題意

氫氧化鈉是強(qiáng)堿,鋁單質(zhì)與NaOH溶液容易反應(yīng),放出氣體,故d項(xiàng)不符合題意;

常溫下鋁不能與碳酸鈉固體反應(yīng),故e項(xiàng)符合題意,

綜上所述,正確答案為b、e。

(2)①H2S起始濃度均為c mol·L1,985 ℃時H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則H2S的變化濃度為0.4c mol·L1,則:

H2S(g) H2(g)+S2(g)

起始濃度/ mol·L1 c 00

變化濃度/ mol·L1 0.4c 0.4c0.2c

平衡濃度/ mol·L1 0.6c 0.4c0.2c

K=== (mol/L)1/2

溫度逐漸升高,H2S分解的反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡的時間縮短,在一定的時間內(nèi)能更快的達(dá)到平衡,在圖像上表現(xiàn)出來就是b漸漸向a逼近。

因此,本題正確答案為: (mol/L)1/2溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需的時間縮短;

由圖可知,H2S氣體從反應(yīng)池底部通入,FeCl3溶液從反應(yīng)池頂部噴下,這種采用氣液逆流方式加入反應(yīng)物的主要目的是增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更充分;

由圖可知,H2SS被氧化,而FeCl3被還原為FeCl2,配平可得:H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl;反應(yīng)池中反應(yīng)后溶液中主要成分是FeCl2、HCl,電解池中含有的Fe2+被氧化為Fe3+,H+被還原為H2,電解總反應(yīng)的離子方程式:2Fe2++2H2Fe3++H2↑,

因此,本題正確答案為:增大反應(yīng)物接觸面積使反應(yīng)更充分;H2S+2FeCl3===2FeCl2+S↓+2HCl;2Fe2++2H2Fe3++H2↑。

練習(xí)冊系列答案
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(1)常溫下X的單質(zhì)能與水發(fā)生反應(yīng),395℃,甲能發(fā)生分解反應(yīng)生成兩種鹽,一種是 Y元素的無氧酸鹽,則X位于周期表_____,甲發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____

(2) 若甲難溶于水,且甲與鹽酸反應(yīng)生成能使品紅溶液褪色的氣體.

①則甲為_____(填化學(xué)式)該氣體能使酸性高錳酸鉀溶液褪色, 該反應(yīng)的離子方程式為_____;

X、Y形成簡單離子半徑大小關(guān)系為 > (用離子符號表示)._________

25℃,甲在水中的沉淀溶解平衡曲線如右圖所示,若要使溶液 X2離子沉淀完全,則 YO32離子的最小濃度為_____mol·L1。

(當(dāng)離子濃度小于 1×105mol·L1 時,該離子沉淀完全)

(3)若甲能與鹽酸反應(yīng),生成無色、無味的氣體乙.則

①乙的電子式為_____;

②甲在水中持續(xù)加熱生成一種更難溶的物質(zhì)并逸出氣體乙,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

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【題目】下圖表示構(gòu)成細(xì)胞的元素、化合物及其作用示意圖,a、b、c、d代表不同的小分子物質(zhì),A、B、C代表不同的大分子物質(zhì),請分析回答:

(1)物質(zhì)a是_______,在動物細(xì)胞內(nèi),與物質(zhì)A作用最相近的物質(zhì)是__________ 。

(2)物質(zhì)c是_______共有______種,不同生物體內(nèi)物質(zhì)C不同體現(xiàn)在___________________________。

(3)b的結(jié)構(gòu)通式是________________,不同種類的b之間的不同取決于____________的不同,鑒定生物組織中B用的試劑是_______________。

(4)與d同屬于一類的物質(zhì)還有________________(2種)。

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【題目】下列關(guān)于物質(zhì)分類的敘述中,不正確的是

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【題目】甲醇是制造燃料電池的重要原料,工業(yè)上用CH4和H2O為原料來制備甲醇。

(1)將2.0 molCH4和3.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖。

①已知壓強(qiáng)為p1,100℃時達(dá)到平衡所需的時間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為_________

②圖中的p1_______ p2(填“<”“>”或“=”),100℃時平衡常數(shù)為_______________

③在其他條件不變的情況下降低溫度,重新達(dá)到平衡時H2體積分?jǐn)?shù)將________________(填“增大”“減小”或“不變”)

(2)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,將 amolCO與2 amolH2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

①該反應(yīng)的△H________0,△S_________0(填“<”“>”或“=”)

②若容器容積不變,下列措施可提高H2轉(zhuǎn)化率的是__________。

A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離

C.再充入2 molCO和2molH2 D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大

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【題目】2019年是“國際化學(xué)元素周期表年”。下列有關(guān)“At”“Ga”“Ce”“F”等元素的說法錯誤的是

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C. 原子核內(nèi)的中子數(shù)為82

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【題目】(題文)[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

近來有報道,碘代化合物E與化合物H在Cr-Ni催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),合成一種多官能團(tuán)的化合物Y,其合成路線如下:

已知:

回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱是________________

(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學(xué)方程式為________________

(3)由A生成B、G生成H的反應(yīng)類型分別是________________________________。

(4)D的結(jié)構(gòu)簡式為________________。

(5)Y中含氧官能團(tuán)的名稱為________________。

(6)E與F在Cr-Ni催化下也可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為________________。

(7)X與D互為同分異構(gòu)體,且具有完全相同官能團(tuán)。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,其峰面積之比為3∶3∶2。寫出3種符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡式________________。

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的化學(xué)式為________,除去A溶液中混有的B,可采用的方法是________________。

的電子式為________________D的電子式為________________。

C的反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

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