1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、一定温度下,固定容积的密闭容器中发生下列反应:反应过程中,各物质浓度与时间的关系如图:
(1)该反应平衡常数表达式为____________。
(2)化学反应速率表示
______;建立平衡过程中,混合气体的密度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)时改变外界条件,使
______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
3、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法,包含的反应为:
Ⅰ.水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ•mol-1
Ⅱ.水煤气变换:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2
回答下列问题:
(1)不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。
①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。(填写序号)
a.升温 b.加压 c.使用高效催化剂 d.增加入口时的气体流速
②根据图象判断△H2___0。(填“>”、“<”或“=”)
③T2℃时,容器中=___。
(2)甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。
①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图中Q点时,反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的lnKp=___。
(3)某温度下,向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g),容器的总压强为latm,反应达到平衡时,CO2的平衡分压p(CO2)=0.1atm,H2体积百分含量为60%,则CH4的转化率为___,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=___。
4、如图1是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
(1)甲中负极的电极反应式为____________。
(2)乙中B极为_____(填“阴极”或“阳极”),该电极上析出的气体在标准状况下的体积为____。
(3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中③线表示的是_________________(填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要___________ mL 2. 0 mol/L NaOH溶液。
5、工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3,Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等杂质)制备TiCl4的工艺流程如下:
已知:
①酸浸 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
②水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
③煅烧 H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(s)
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为 ,试剂A为 。
(2)碱浸过程发生反应的离子反应方程式为 。
(3)酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右,若温度过高会导致最终产品吸收率过低,原因是 。
(4)上述流程中氯化过程的化学反应方程式为 。
已知TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151kJ·mol-1。该反应极难进行,当向反应体系中加入碳后,则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是 。
(5)TiCl4极易水解,利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O,该反应的化学反应方程式是 。
6、硫单质及其化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。
(1)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(O=C=S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:
ⅰ.水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1
ⅱ.氢解反应:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2
已知反应中相关的化学键键能数据如下表:
化学键 | H-H | C=O(COS) | C=S | H-S | |
E/kJ·mol-1 | 436 | 745 | 580 | 339 | 1076 |
①恒温恒压下,密闭容器中发生反应i。下列事实能说明反应i达到平衡状态的是_______。 (填标号)
a.容器的体积不再改变
b.化学平衡常数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
d.形成1molH—O键,同时形成1molH—S键
②一定条件下,密闭容器中发生反应i,其中COS(g)的平衡转化率()与温度(T)的关系如图所示。则A、B、C三点对应的状态中,v(COS)=v(H2S)的是____________。(填标号)
③反应ii的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示逆反应的平衡常数(K逆)的是__________(填“A”或“B”)。T1℃时,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入2 mol COS(g)和1 mol H2(g),发生反应ii,COS的平衡转化率为_____________。
(2)过二硫酸是一种强氧化性酸,其结构式为
①在Ag+催化作用下,S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-,该反应的离子方程式为_____________________________。
②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液的方法制备过二硫酸铵。总反应的离子方程式为________________________________。
(3)NaHS可用于污水处理的沉淀剂。已知:25℃时,反应Hg2+(aq)+HS-(aq) HgS(s)+H+(aq)的平衡常数K=1.75×1038,H2S的电离平衡常数Ka1=1.0×10-7,Ka2=7.0×10-15。
①NaHS的电子式为____________________。
②Ksp(HgS)=_____________________。
7、简要回答下列问题。
(1)金属钠通常保存在煤油中的原因是__________。
(2)氢气被称为理想“绿色能源”的原因是________。
(3)垃圾分类处理已成为新时尚。废电池必须集中回收处理的原因是___。
8、(1)比较非金属性强弱:C_____Cl(填“>”,“<”,“=”)用一个化学方程式说明:________。
(2)Mg2C3可以和水作用生成丙炔,试写出Mg2C3的电子式________。
(3)氨基酸的熔点较一般分子晶体高,可能原因(不是氢键)是_______。(提示:从氨基酸的化学性质入手)
9、如图所示的装置,X、Y 都是惰性电极。将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题:
(1)在电源中,B 电极为_______极(填电极名称,下同);丙装置中Y 电极为_______极。
(2)丙装置在通电一段时间后,X 电极上发生的电极反应式是_______。
(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为_______L。
(4)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为_______。
10、氯酸钾在工业上具有广泛的应用,某研究性学习小组利用如图所示的实验装置制备氯酸钾。回答下列问题:
(1)写出装置C中发生反应的离子方程式:_______________________。
(2)若无B装置,则装置C中氯酸钾的产率将___________ (填“提高” “降低”或“无影响”)。
(3)在不同条件下KC1O3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究体系中硫酸浓度对反应产物的影响,实验的记录表如下表(实验在室温下进行):
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0. 20mol • L-1KI/mL | V1 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KC1O3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0mol • L-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | V2 | 9.0 |
蒸馏水 | 9.0 | V3 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
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①实验设计表中V1=____________; V2 =_____________; V3 =_______________。
②设计1号试管实验的作用是_________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为__________________。
(4)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂C1O2,该反应的化学方程式为______________________ ;利用该反应原理,若工业上使用122.5吨KClO3与足量的Na2SO3反应,生成的ClO2用于除去工业废水中的Mn2+,可得到MnO2固体165吨,则该反应的产率约为___________。
11、用11.92gNaClO配成溶液,向其中加入0.01molNa2SX恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。则Na2SX 中的 x=__________(写出简要计算过程)
12、二甲醚是一种重要的化工原料,回答下列问题:
(1)已知:①C(s)+ O2(g)=CO(g) ∆H1=-111. 8 kJ/mol;
②C(s)+ H2O(g)=CO(g) +H2(g) ∆H2 =130 kJ/mol;
③CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g) ∆H3=- 90.1 kJ/mol;
④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ∆H4= -134 kJ/mol。
则CH3OCH3(g)+O2 (g)=2CO(g)+3H2(g) ∆H=______kJ/mol;该反应能够自发进行所采用的有利条件是______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)在恒温恒压条件下,化工生产上利用二甲醚与氧气为原料制备合成气,实际生产过程中常常添加一定量的水蒸气,其目的是______;研究发现,所得平衡混合气体中H2的体积分数随n(O2)/n(CH3OCH3)变化如图所示,试解释该曲线先变大后减小的原因______。
(3)某温度下,在VL的刚性容器中充入4.0molCH3OCH3、2.0molO2及2.0molH2O(g),在催化剂作用下仅发生反应CH3OCH3(g)+O2(g)
2CO(g)+3H2(g),实验测得容器中压强与时间变化如图所示。则前2.0min内该反应速率v(CH3OCH3)=______mol·min-1;该温度下其分压平衡常数Kp=______(kPa)3.5(已知
=12.2)。
(4)二甲醚燃料电池常采用磺酸类质子溶剂,其工作原理如图所示,则负极的电极反应式为______,若消耗标准状况下5.6LO2,则理论上左右两室溶液质量变化的差为______g。
13、以冶铜工厂预处理过的污泥渣(主要成分为 CuO 和 Cu)为原料制备 CuSO4•5H2O 晶体的流程如下 :
已知:①CuO在氨水作用下可以生成 Cu(NH3)4(OH)2
②CuSO4•5 H2O 加热到 4 5℃时开始失水。
请回答:
(1)步骤 l 中,空气的主要作用是____。
(2)下列关于步骤II说法不正确的是____。
A.操作 1 可选择倾析法过滤, 玻璃棒的作用是: 先搅拌, 再引流
B.操作 1 应趁热过滤, 要防止液体 1 中的溶质因冷却而析出
C.操作 1 为抽滤,在加入需抽滤的物质时,用玻璃棒引流液体, 玻璃棒底端需紧贴在滤纸上
D.抽滤时,布氏漏斗的底部斜口面需正对抽滤瓶的抽气口处, 是为了提高抽滤的速率
(3)液体 1 通过步骤 III 与步骤IV可得到CuSO4•5 H2O 晶体 。
①蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物, 则除氨外其余产物的化学式为_____。
②步骤IV中包含多步操作, 将下列步骤按正确的步骤排序(必要时步骤可重复选)。_____→得到固体物质→ ____ →将液体放于蒸发皿中加热→ ____→_____→_____→_____ →得到晶体
a.过滤 b.用玻璃棒不断搅拌溶液 c.用足量稀硫酸溶解固体 d.停止加热 e.至溶液表面析出晶膜
(4)步骤1中分别选用氨水、氨水-碳酸铵混合溶液氨浸时, 铜元素回收率随温度变化如图所示。
①浸取液为氨水时,反应温度控制为 55℃,温度过高铜元素回收率降低的原因是_______。
②浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,铜元素回收率受温度影响较小的原因可能是______。
(5)为了提高 CuSO4晶体的产率, 实验室还采用以下方法: 将CuSO4 溶液转移至蒸馏烧瓶中, 加入适量冰醋酸, 通过下图所示的装置获取晶体。
①加入适量乙酸的目的是:_____。
②图中接真空泵的作用是:______。
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