【題目】煤是重要的化石燃料和化工原料,有關(guān)煤的綜合利用得到廣泛深入的研究。其中煤的氣化是煤的綜合利用的重要途徑。
煤的催化氣化生成CO,主要反應(yīng)為①C(s)+CO2(g)2CO(g)△H
堿金屬催化劑顯示出了優(yōu)越的催化性能。Mckee和Chatterji在1975年提出了由堿金屬的氧化還原循環(huán)的氧傳遞機(jī)理:
②K2CO3(s)+2C(s)2K(g)+3CO(g) △H1=+899.4kJ/mol
③2K(g)+CO2(g)K2O(s)+CO(g) △H2=-98.4k/mol
④K2O(s)+CO2(g)K2CO3(s) △H3=-456.0kJ/mol
(1)△H=_____________。
(2)在2L的密閉容器中投入3molC和3molCO2,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)①,平衡時CO的氣體體積分?jǐn)?shù)φ(CO)隨溫度和壓強(qiáng)的變化曲線如圖1所示,根據(jù)圖像回答問題:
①若在溫度為900℃,壓強(qiáng)為P的條件下,經(jīng)過10min反應(yīng)達(dá)到平衡,則0~10min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)為_____________。
②該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________ (填字母)
A.v(CO)正=2v(CO2)逆 B.CO2和CO的濃度之比為1∶2
C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時間而變化 D.混合氣體的密度不再隨時間而變化
③圖中壓強(qiáng)的大小順序_______________,判斷理由是_______________。
④可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)可以用平衡濃度計算,也可以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))。反應(yīng)①在圖中A點(diǎn)的總壓強(qiáng)為1MPa,則A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=_____________。
(3)化石燃料燃燒易造成污染,“濕式吸收法”利用吸收劑與SO2發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)到燃料脫硫的目的。下列適合作該法吸收劑的是___________(填序號)。
A.氨水 B.Na2SO4溶液 C.Na2CO3溶液 D.NaHSO4溶液
【答案】 +172.5kJ/mol 0.2mol/(L·min) A、C、D p1<p2<p3<p4 理由:該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向,增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,CO的氣體體積分?jǐn)?shù)減少 3.2MPa A、C
【解析】(1)②K2CO3(s)+2C(s)2K(g)+3CO(g) △H1=+899.4kJ/mol
③2K(g)+CO2(g)K2O(s)+CO(g) △H2=-98.4k/mol
④K2O(s)+CO2(g)K2CO3(s) △H3=-456.0kJ/mol
(②+③+④)/2 得目標(biāo)反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g) 所以△H =(△H1+△H2+ △H3)/2 = +172.5kJ/mol.答案:+172.5kJ/mol。
(2) C(s) + CO2(g) 2CO(g)
初始量 3mol 3molCO2 0
變化量 X X 2X
平衡量 3-X 3-X 2X
由圖像可知溫度為900℃,時CO(g)氣體的體積分?jǐn)?shù)為80所以2X/(3-x+2x)x100=80
X=2mol,0~10min內(nèi)的反應(yīng)速率v(CO)為2mol/(2Lx10min)= 0.2mol/(L·min).答案:0.2mol/(L·min)。
②A.v(CO)正=2v(CO2)逆 因?yàn)?/span>C(s)+CO2(g)2CO(g) 所以A可以判斷達(dá)到平衡的依據(jù), B.CO2和CO的濃度之比為1∶2,不能作為判斷平衡的依據(jù);C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時間而變化,因兩邊計量數(shù)不等,所以 C可以作為判斷平衡的依據(jù); D.混合氣體的密度不再隨時間而變化,因?yàn)榉磻?yīng)物有固體參加,所以D能作為判斷平衡的依據(jù);答案:A C D。
③C(s)+CO2(g)2CO(g) △H =+172.5kJ/mol.為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動,正反應(yīng)是氣體體積增加方向,所以壓強(qiáng)的大小順序p1<p2<p3<p4 。判斷理由是該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體體積增大的方向,增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,CO的氣體體積分?jǐn)?shù)減少 。
④A點(diǎn)CO的體積分?jǐn)?shù)為80,反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)為1MPa,CO的分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=0.8 MPa A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=(0.8 MPa)2/(1-0.8) MPa= 3.2MPa.答案:3.2MPa。
(3) A.氨水可以和SO2反應(yīng),,故a正確;B B.Na2SO4溶液 D.NaHSO4溶液與SO2不反應(yīng),故B D不行;二氧化硫與亞硫酸鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,反應(yīng)方程式為:═,故C正確;;因此,本題正確答案是:A、B、C。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】被譽(yù)為“礦石熊貓”的香花石,由我國地質(zhì)學(xué)家首次發(fā)現(xiàn),它由前20號元素中的6種組成,其化學(xué)式為Y2X3(ZWR4)3T2,其中X、Y、Z為金屬元素,Z的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等,X、Z位于同族,Y、Z、R、T位于同周期,R最外層電子數(shù)是次外層的3倍,T無正價,X與R原子序數(shù)之和是W的2倍。下列說法錯誤的是( )
A. 原子半徑:Y>Z>R>T B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:W<R<T
C. 最高價氧化物對應(yīng)的水化物的堿性:X>Z D. XR2、WR2兩種化合物中R的化合價相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氣是一種理想的清潔能源,氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
(1)直接熱分解法制氫。某溫度下,H2O(g)H2(g)+O2(g)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=_____。
(2)乙醇水蒸氣重整制氫。其部分反應(yīng)過程和反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度變化曲線如圖1所示:
反應(yīng)中,某溫度下每生成1mol H2(g) 熱量變化是62 kJ。則該溫度下圖1所示反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________________。
(3)水煤氣法制氫。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH <0,在進(jìn)氣比[n(CO)∶n(H2O)]不同時,測得相應(yīng)的CO的平衡轉(zhuǎn)化率見圖2(各點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度可能相同,也可能不同)。
①往維持恒溫的2L密閉容器中加入一定量的CO和0.lmol H2O(g),在圖中G點(diǎn)對應(yīng)溫度下反應(yīng)經(jīng)5min 達(dá)到平衡,則v(CO) 等于_________mol/(L·min)
②圖中B、E 兩點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度分別為TB和TE判斷:TB______TE (填“<”“=”或“>”)。
③經(jīng)分析,A、E 和G三點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)溫度都相同為T℃,其原因是A、E 和G三點(diǎn)對應(yīng)的_____________相同。
④當(dāng)T℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入3.0 mol CO、1.0 mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2,要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是_________________________________。
(4)光電化學(xué)分解制氫。其原理如圖3,鈦酸鍶光電極的電極反應(yīng)為:4OH--4e-O2+2H2O
則鉑電極的電極反應(yīng)為_______________________________。
(5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時,Mg2Cu與H2反應(yīng),生成Mg2Cu和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.077)。Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示為“鐵鏈環(huán)”結(jié)構(gòu),圖中兩環(huán)相交部分A、B、C、D 表示物質(zhì)間的反應(yīng)。下列對應(yīng)部分反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是
A.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
C.Cu2++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓
D.OH-+HCO3-=H2O+CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)取1.43g Na2CO3·10H2O溶于水配成100mL溶液,求:Na2CO3物質(zhì)的量濃度________,取出20mL該溶液用蒸餾水稀釋,使Na2CO3溶液物質(zhì)的量濃度變?yōu)?/span>0.004mol/L,求加入蒸餾水的體積_________(設(shè)稀釋時,對溶液體積的影響忽略不計)
(2)用98%的濃H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500mL0.5mol/L的稀H2SO4,所需濃H2SO4的體積為__________,如果實(shí)驗(yàn)室有10mL、20mL、50mL量筒,應(yīng)選用___________mL量筒,定容時俯視刻度線測定結(jié)果會____________________(填偏高、偏低、無影響)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑,其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物,通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。
已知: ① Se+2H2SO4(濃)=2SO2↑+SeO2+2H2O ② SO2+SeO2+ H2O Se + SO42-+ H+
(1)依據(jù)Se與濃H2SO4的反應(yīng),寫出Se和濃HNO3(還原產(chǎn)物為NO2)反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________。
(2)Se與濃HNO3的反應(yīng)中,氧化劑是_______, 反應(yīng)中被還原的元素是_______。當(dāng)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6LNO2氣體生成時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________mol。
(3)依據(jù)反應(yīng)①②, 判斷SeO2、濃H2SO4、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是__________。
(4) 配平反應(yīng)②, 并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】據(jù)各地報紙報導(dǎo),在一些建筑工地的食堂里,常發(fā)生將工業(yè)用鹽當(dāng)作食鹽用,引起工人食物中毒的現(xiàn)象,該工業(yè)用鹽對人有致癌作用。這種鹽的化學(xué)式是:
A. MgCl2 B. NaCl C. NaNO2 D. NaNO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某金屬能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,該金屬與鋅組成的原電池中,鋅為負(fù)極.該金屬為( )
A.鋁
B.銅
C.鐵
D.鎂
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