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下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: I.已知该产业链中某...

下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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I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K= 满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com它所对应反应的化学程式为         

Ⅱ.二甲醚CH3OCH3在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以COH2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中压力2.010.OMpa,温度230280℃进行下列反应:

①COg+2H2g 满分5 manfen5.com CH30Hg  ΔH1=-90.7kJ·mol-1

②2CH30Hg 满分5 manfen5.com CH30CH3g+H20g  ΔH2=-23.5k1·mol-1

③COg+H20g 满分5 manfen5.com CO2g+H2g ΔH3=-41.2kJ·mol-1

1)催化反应室中总反应的热化学方程式为              830℃时反应K=1.0,则在催化反应室中反应K          _1.0(填“<”“=”)。

2)在某温度下,若反应的起始浓度分别为:cCO=1mol/LcH2=2.4mol/L5min后达到平衡、CO的转化率为50%,则5minCO的平均反应速率为          若反应物的起始浓度分别为:cCO=4mol/LcH2=amol/L;达到平衡后,cCH30H=2mol/La=         mol/L

3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图.根据CO转化率随温度变化的规律,推测其原因是_________________

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4二甲醚燃料电池是一种绿色电源,其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式                

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I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g); II.(1)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-246.1 kJ·mol-1;> ; (2)0.1mol/(L·min);5.4; (3)在较低温时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大;在较高温时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小; (4)CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+; 【解析】 试题分析:I、根据平衡常数表达式可知: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,根据元素守恒,故另一反应物为固体C,反应中它所对应反应的化学方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g); II、(1)已知①CO( g)+2H2(g)⇌CH3OH( g)△H1=-90.7kJ•mol-1, ②2CH30H(g)⇌CH30CH3(g)+H20(g)△H2=-23.5kJ•mol-1, ③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1, 根据盖斯定律,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ•mol-1;催化反应室中温度小于830℃,降低温度反应③平衡向正反应移动,平衡常数增大,K>1.0 ;(2)5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,所以v(CO)=0.5mol/L /5min=0.1mol/(L•min);该温度到达平衡时,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,所以该温度下,平衡常数k==,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L,达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,则平衡时c′(CO)=4mol/L-2mol/L=2mol/L,令平衡时氢气的浓度为ymol/L,所以= 解得y=1.4,故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L; (3)由图表可知,温度低于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而增大;温度高于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而减小;在较低温时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大;在较高温时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小; (4)由图可知,a极通入甲醚,a极是负极发生氧化反应,b极通入氧气,b极为正极,发生还原反应,正极电解反应式为3O2+12H++12e-=6H2O,总的电极反应式为CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,总的电极反应式减去正极反应式可得负极电极反应式,故负极电极反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+. 考点:考查了盖斯定律、热化学方程式书写、化学反应速率、化学平衡计算、平衡常数、原电池等相关知识  
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常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进人环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源

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1)操作A所用的仪器主要有烧杯,玻璃棒和

A.分液漏斗         B.漏斗            C.蒸馏烧瓶              D.蒸发皿

2)铜帽可以溶于热的浓硫酸,该流程中溶解铜帽时采用在稀硫酸中加人H2O2,其优点是             。铜帽溶解完全后,可采用                     方法除去溶液中过量的H202

3)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn+2MnO2+2H20=2MnOOH+Zn0H2,其正极的电极反应式为

4)滤渣主要成分为含锰混合物,向其中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnOOH+Mn02+2H2C2O4+3H2S04=3MnSO4+4CO2↑+6H2O

1molMn02参加反应时,被MnOOH氧化的H2C202               mol

②MnOOH与浓盐酸在加热条件下反应的离子方程为:                

5)锌锰干电池所含的汞以蒸气形式被吹人KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示:

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根据上图可知:

①pHHg吸收率的影响规律是随PH升高,汞的吸收率                   

与中性、碱性条件相比,在强酸性环境下Hg的吸收速率快。其原因可能是不考虑KMnO4的氧化性强弱的影响                    

 

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硫代硫醉钠又名大苏打,溶液具有弱碱性和较强的还原性,是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠Na2S203可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图I所示。

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已知:Na2S203在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图2所示。

I Na2S203·5H20的制备:

步骤1:如图连接好装置后未装药品,检查AC装且气密性的操作是_               

步骤2:加人药品,打开K1、关闭K2、加热。装置BD中的药品可选用下列物质中的       填编号

ANaOH溶液         B.浓H2S04        C.酸性KMnO4溶液         D.饱和NaHCO3溶液

步骤3C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的最逐渐减少。

步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液           过滤、洗涤、烘干,得到产品。

2Na2S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸根,写出该反应的化学方程式                       

3)常用Na2S203溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加人足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解.此时Cr42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00ml。部分反应的离子方程式为:Cr2072-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H20 I2+2S2O32-=S4O62-+2I-,则该废水中Ba2+的物质的量浓度为                        

 

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学校化学研究小组对某溶液进行检测分析,该无色溶液中可能含有NH4+K+Al3+HCO3-C1-MnO4-SO42-等离子中的几种离子。

经实验可知溶液明显呈酸性。

1OmL该溶液于试管中滴加BaNO32溶液,加稀硝酸酸化后过滤得到0.03mol白色沉淀甲,向滤液中加人AgNO3溶液未见沉淀产生。

另取少量该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀乙,当沉淀增加到一定量后开始产生气体丙,最后沉淀完全溶解。

1)写出气体丙的电子式_                     

2)该溶液中一定不含有:            (填离子的化学式)离子,一定含有的离子有          (同上)。

3)不存在的离子中,有一种离子在酸性环境中与S02反应,请写出该反应的离子方程式:           

4)检验该试液中可能含有的离子的具体操作为                        

5为确定上述溶液中所含的各种离子的物质的量,取lOOmL上述溶液并向其中加入Na2O2固体,产生的沉淀和气体与所加Na2O2固体物质的量的关系曲线如图。该lOOmL溶液中可能存在的离子的物质的量为_________mol

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25℃时,满足cCH3COOH+cCH3COO-=0.1mol•L-1的醋酸和醋酸钠混合溶液中,cCH3C00-pH的关系如图所示。下列叙述错误的是

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A.该温度下醋酸的电离常数Ka10-4.75mol·L-1

BM点所表示的溶液中:cNa++cH++cCH3COOH=0.1mol·L-1

CN点所表示的溶液中:cCH3COO->cCH3COOH>cH+>cOH-

DQ点所表示的溶液中加人等体积的0.05mol·L-1NaOH溶液充分反应后pH>7

 

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1.000mol/LNaOH溶液滴定0.100mol/LH2SeO3溶液,在下图曲线标注位置,下面什么物质含硒量最少占溶液中硒总量的10%

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AH2SeO3           BH2SeO3HSe03-

CHSeO3-           DHSeO3-Se032-

 

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