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如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题: (1)已知该产业链中...

如图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

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(1)已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:满分5 manfen5.com,它所对应反应的化学方程式是

_________________________________。

(2)合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+90.8kJ,t℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应l0min后测得各组分的浓度如下:

物质

H2

CO

CH3OH

浓度(mol/L)

0.2

0.1

0.4

 

①该时间段内反应速率v(H2)=      

②比较此时正、逆反应速率的大小:v        v(填“>”、“<”或“=”)

③反应达到平衡后,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡向       (填“逆向”、“正向”或“不”)移动,平衡常数K           (填“增大”、“减小” 或“不变”)。

(3)固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程:N2 (g) + O2 (g) →2NO (g) -180.8 kJ,工业合成氨则是人工固氮。分析两种固氮反应的平衡常数,下列结论正确的是       

 反应

大气固氮

工业固氮

温度/℃

27

2000

25

350

400

450

K

3.84×10-31

0.1

5×108

1.847

0.507

0.152

 

A.常温下,大气固氮很难进行,而工业固氮却能非常容易进行

B.模拟大气固氮应用于工业上的意义不大

C.工业固氮时温度越低,氮气与氢气反应越完全

D.K越大说明合成氨反应的速率越大

 

(1) C+H2O (g) CO + H2     (2分)               (2)①0.08mol/(L·min)   ② >    ③ 正向 ,不变  (各1分,共4分)  (3)BC    (2分) 【解析】 试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据平衡表达式可知,生成物为CO、H2,反应物含有H2O,三者化学计量数分别为1、1、1,根据原子守恒可知,另一反应物为固体C,因此该反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。 (2)①由表中数据可知,l0min内甲醇的浓度变化为0.4mol/L,所以用甲醇表示的反应速率v(CH3OH)=0.4mol/L÷10min=0.04mol/(L•min)。又因为速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=2v(CH3OH)=2×0.04mol/(L•min)=0.08mol/(L•min)。 ②10min时,CO的浓度为0.1mol/L,氢气的浓度为0.2mol/L,甲醇的浓度为0.4mol/L,故此时的浓度商,小于平衡常数160,故反应向正反应进行,即v正>v逆。 ③容器的体积缩小一半,压强增大,平衡向体积减小的方向移动,故平衡向正反应移动;平衡常数只受温度影响,与压强无关,温度不变,平衡常数不变。 (3)A、化学平衡常数说明可逆反应正向进行的程度,与反应进行的难易程度无关,故A错误;B、大气固氮的进行程度很小,利用大气固氮原理进行工业生成,产率很小,没有实际意义,故B正确;C、合成氨是放热反应,温度越低,有利于平衡向正反应移动,反应的转化率越高,反应越完全,故C正确;D、化学平衡常数说明可逆反应正向进行的程度,与反应速率无关,故D错误 考点:考查可逆反应速率、平衡常数的计算与应用以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响等
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考点分析:
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高锰酸钾可用于除去地下水的硫化氢异味的原理是生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去。水体呈弱酸性时,高锰酸钾的还原产物是MnO和MnO2,且MnO和MnO2的物质的量比为3:1。

(1)写出并配平上述化学方程式,标出电子转移方向与数目。

KMnO4 + H2S +H2SO4                                           

在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:

KMnO4 + C +H2O →MnO2 + X +K2CO(未配平)

(2)X的化学式为__________。

(3) 1mol氧化剂被______(填“氧化”或“还原”)时,生成_____mol氧化产物

 

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工业上通常以铝土矿(主要成分为Al2O3)为原料制备无水氯化铝:2Al2O3+6Cl2满分5 manfen5.com4AlCl3+3O2 ↑。请回答下列问题:

(1)上述反应涉及的元素中,最外层有2个未成对电子的元素是__________;简单离子的离子半径最小的元素,其原子核外有_____种不同能级的电子。

(2)已知元素周期表中,镓(31Ga)与铝元素同一主族,写出Ga的最外层电子排布式:______

(3)镓(Ga)有两种天然同位素,一种是满分5 manfen5.com,其原子在天然同位素原子中所占的百分比为60%。实验测得溴化镓(GaBr3)的摩尔质量为309.8 g/mol,则由此推知镓的另一种同位素是_________。

(4)为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原因是              

 

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有4.8g CuO、Fe2O3混合物跟足量CO充分反应后固体减少1.28g,反应后全部气体用0.6mol/L  Ba(OH)2溶液100mL吸收。下列有关叙述中正确的是

A.原混合物中CuO与Fe2O3物质的量的比为l:l

B.原混合物中CuO与Fe2O3的质量比为2:1

C.吸收CO2后的溶液中一定有Ba(HCO3)2

D.吸收CO2后的溶液中生成白色沉淀的质量为11.82 g

 

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事实上,许多氧化物在一定条件下能与Na2O2反应,且反应极有规律,如Na2O2 +SO2 →Na2SO4;2Na2O2 +2SO3→2Na2SO4 +O2 ,据此你认为下列反应方程式中正确的是

A.2Na2O2 + 2N2O3→4NaNO2 + O2     B.Na2O2 + 2NO2 →2NaNO2 + O2

C.Na2O2 + N2O4→2NaNO3            D.2Na2O2 + 2 Mn2O7 → 4NaMnO4 + O2

 

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水的电离平衡曲线如图所示。下列说法错误的是

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A.水的电离常数KW数值大小关系为:b>c>d

B.a点对应的溶液中大量存在:Fe3、Na、Cl、SO42-

C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到 a点

D.在b点对应温度下,将pH=2的HCl与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性

 

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