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【題目】H2是一種重要的清潔能源。
(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還原 CO反應(yīng)合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1,則ΔH1=___kJmol-1,該反應(yīng)自發(fā)進行的條件為___
A.高溫 B.低溫 C.任何溫度條件下
(2)恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中加入 1molCO和2.2mol H2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),實驗測得平衡時CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖所示。則P1__P2,判斷的理由是_____。
(3)若反應(yīng) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在溫度不變且體積恒定為1的密閉容器中發(fā)生,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化如表所示:
時間/min | 0 | 5 | 10 | 15 |
H2 | 4 | 2 | ||
CO | 2 | 1 | ||
CH3OH(g) | 0 | 0.7 |
①下列各項能作為判斷該反應(yīng)達到平衡標(biāo)志的是____(填字母);
A.容器內(nèi)壓強保持不變 B.2v正
C.混合氣體的相對分子質(zhì)量保持不變 D.混合氣體的密度保持不變
②若起始壓強為P0 kPa,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___(kPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③反應(yīng)速率若用單位時間內(nèi)分壓的變化表示,則10min內(nèi)H2的反應(yīng)速率v(H2)=___kPamin-1。
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【題目】硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其溶解為吸熱過程,在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖。下列說法錯誤的是( )
A.圖中T1<T2
B.圖中各點對應(yīng)的Ksp的關(guān)系為:Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p)
C.溫度降低時,q點的飽和溶液會有固體析出
D.向P點的溶液中加入少量Na2S固體,溶液組成由p向q方向移動
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【題目】已知AgCl的沉淀溶解平衡為AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),下列說法中錯誤的是( )
A.向AgCl懸濁液中加少量水,c(Ag+)一定減小
B.AgCl飽和溶液中c(Ag+)=mol/L
C.用NaCl溶液代替蒸餾水洗滌AgCl沉淀,可以減少沉淀損失
D.反應(yīng)AgCl+NaBr=AgBr+NaCl易進行,說明溶解度:AgCl>AgBr
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【題目】25℃時,下列各組離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.由水電離出的c(H+)=10-12mol/L的溶液:Na+、K+、CO32-、SO42-
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【題目】研究CO2的綜合利用對促進“低碳經(jīng)濟”的發(fā)展有重要意義。
(1)工業(yè)上以CO2、NH3為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)實際為兩步進行:
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請寫出以NH3、CO2為原料,合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式______________。
②T1℃時,在1L的密閉容器中充入CO2和NH3模擬工業(yè)生產(chǎn),n(NH3)/n(CO2)=x,如圖是CO2平衡轉(zhuǎn)化率()與x的關(guān)系。求圖中A點NH3的平衡轉(zhuǎn)化率=________%。
③當(dāng)x=1.0時,若起始的壓強為p0kPa,水為液態(tài),平衡時壓強變?yōu)槠鹗嫉?/span>1/2。則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_______(kPa)-3(KP為以分壓表示的平衡常數(shù))。
(2)用CO2和H2合成甲醇:3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。在T℃時,甲、乙、丙三個2L的恒容密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
①甲容器10s達到平衡時測得x=39.2,則甲中CO2的平均反應(yīng)速率____________。
②下列說法正確的是________(填字母編號)。
A.2c1<c3 B.z<2y C.p3>2p2 D.α1+α3>1
(3)用NaOH溶液做碳捕捉劑可獲得化工產(chǎn)品Na2CO3。常溫下若某次捕捉后得到pH=10的溶液,則溶液中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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【題目】冬季是霧霾天氣高發(fā)的季節(jié),其中汽車尾氣和燃煤尾氣是造成霧霾的原因之一。
(1)使用甲醇汽油可以減少汽車尾氣對環(huán)境的污染。工業(yè)上在200℃和10MPa的條件下可用甲烷和氧氣通過銅制管道反應(yīng)制得甲醇,已知一定條件下,CH4和CH3OH的燃燒熱分別784kJ/mol和628kJ/mol則2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) △H=___。
(2)二甲醚也是清潔能源。用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H<0。
①某溫度下,將2.0molCO(g)和6.0molH2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達平衡時,改變壓強和溫度,平衡體系中CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,關(guān)于溫度和壓強的關(guān)系判斷正確的是____。
A.P3>P2,T3>T2
B.P1>P3,T1>T3
C.P1>P4,T2>T3
D.P2>P4,T4>T2
②在恒容密閉容器里按體積比為1:3充入一氧化碳和氫 氣,一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài).當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向逆反應(yīng)方向移動的是___。
A.氫氣的轉(zhuǎn)化率減小 B.逆反應(yīng)速率先增大后減小
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大 D.反應(yīng)物的體積百分含量增大
(3)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)
①200K、pPa時,在一個容積為2L的恒溫密閉容器中充入1.5molNO和2.0molCO,開始反應(yīng)至2min時測得CO轉(zhuǎn)化率為30%,則用N2表示的平均反應(yīng)速率為υ(N2)=___;反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,測得二氧化碳為0.8mol,則平衡時的壓強為起始壓強的__倍(保留兩位小數(shù))。
②該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行,該反應(yīng)的ΔH__0(填“>”、“<”)
③在某一絕熱、恒容的密閉容器中充入一定量的NO、CO發(fā)生上述反應(yīng),測得正反應(yīng)的速率隨時間變化的曲線如圖所示(已知:t2-t1=t3-t2)則下列說法不正確的是__(填編號)
A.反應(yīng)在c點未達到平衡狀態(tài)
B.反應(yīng)速率a點小于b點
C.反應(yīng)物濃度a點大于b點
D.NO的轉(zhuǎn)化率:t1~t2 > t2~t3
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【題目】C、N、S的氧化物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的不利影響。
(1)研究減少CO2排放是一項重要課題。CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳有機物,主要有以下反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol
反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3
①△H3=____kJ/mol。
②在恒定壓強、T1溫度下,將6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密閉容器中發(fā)生I、Ⅲ反應(yīng),5 min后反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時CH3OH(g) 物質(zhì)的量為2mol,CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量為0.5mol;則T1溫度時反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kc的計算式為______。
③恒壓下將CO2和H2按體積比1:3混合,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)III,在相同的時間段內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如下圖 。其中:CH3OH的選擇性=×100%
在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是_____________。
A.210℃ B. 230℃ C.催化劑CZT D.催化劑CZ(Zr-1)T
(2)一定條件下,可以通過CO與SO2反應(yīng)生成S和一種無毒的氣體,實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。在不同條件下,向2L恒容密閉容器中通入2molCO和1molSO2,反應(yīng)體系總壓強隨時間的變化如圖所示:
①圖中三組實驗從反應(yīng)開始至達到平衡時,反應(yīng)速率v(CO)最大的為_____(填序號)。
②與實驗a相比,c組改變的實驗條件可能是___________。
(3)“亞硫酸鹽法”吸收煙氣中的SO2。室溫條件下,將煙氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖所示,b點時溶液pH=7,則n(NH4+):n(HSO3)=________。
(4)間接電化學(xué)法可除NO。其原理如圖所示,寫出電解池陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性)_____。
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【題目】研究、、等的處理方法對環(huán)境保護有重要意義。
(1)科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成和,其反應(yīng)為:
①為了研究外界條件對該反應(yīng)的影響,進行下表三組實驗,測得不同時刻NO的濃度(c)隨時間變化的趨勢如圖1所示。1、2、3代表的實驗編號依次是________。(已知在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。)
實驗溫度NO初始濃度O初始濃度催化劑比表面積催化劑用量編號(℃)
實驗 編號 | 溫度 (℃) | NO初始濃度 | CO初始濃度 | 催化劑比表面積 | 催化劑用量 (g) |
Ⅰ | 280 | 82 | 50 | ||
Ⅱ | 280 | 124 | 50> | ||
Ⅲ | 350 | 124 | 50 |
②圖2表示NO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)隨溫度、壓強變化的示意圖。X表示的是________,理由是________;Y表示的是________,且Y1________Y2(填“>”或“<”)。
(2)一定溫度下,將與以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達到平衡時的體積分?jǐn)?shù)為25%。該反應(yīng)的平衡常數(shù)________。
(3)利用原電池反應(yīng)可實現(xiàn)的無害化,總反應(yīng)為,電解質(zhì)溶液為堿性。工作一段時間后,該電池負(fù)極區(qū)附近溶液pH________(填“變大”、“變小”或“不變”),正極電極反應(yīng)式為________。
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【題目】以鉻鐵礦(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)為原料制備二草酸鉻鉀的實驗步驟如下:
回答下列問題:
(1)若“熔融”在坩堝中進行,其材質(zhì)可以是____(填“鐵”、“陶瓷”或“SiO2”)。
(2) FeO·Cr2O3與KClO3及Na2CO3發(fā)生反應(yīng),生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化學(xué)方程式為____________________________。
(3)熔融后的固體中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl等, 步驟①包含兩次過濾操作:一是水浸后過濾;二是調(diào)節(jié)所得濾液pH為7~8,加熱煮沸半小時,趁熱過濾。第一次過濾濾渣中的主要成分為______,第二次過濾濾渣的主要成分為_________。
(4)步驟②需加入酸,則加入稀硫酸時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(5)步驟④包含的具體操作有_____、_____,過濾、洗滌,再經(jīng)干燥得到K2Cr2O7晶體。(有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示)
(6)已知K[Cr(C2O4)2]的相對分子質(zhì)量為267。采用熱重分析法測定K[Cr(C2O4)2]·nH2O樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)目,將樣品加熱到80 ℃時,失掉全部結(jié)晶水,失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶體中n=____。
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【題目】25℃時,將濃度均為0.1mol/L。體積分別為和的HA溶液與BOH溶液按不同體積比混合,保持+=100mL,、與混合溶液的pH的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.a→b過程中水的電離程度始終增大
B.mol/L1
C.b點時,c(B-)=c(A-)=c(OH-)=c(H+)
D.由圖可知BOH一定是強堿
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