甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2 加氢合成甲醇是合理利用CO2 的有效途径,由CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  H1=-49.58kJ/mol

反应Ⅱ:CO2 (g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  H2

 反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H3=-90.77kJ/mol

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的H2=______ ,反应 I自发进行条件是 ______(较低温较高温任何温度”)

(2)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。

H2CO2的起始的投入量以AB两种方式投入

An(H2)=3 moln(CO2)=1.5 mol   Bn(H2)=3 moln(CO2)=2 mol

曲线 I代表哪种投入方式______(AB表示)

②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3 mol H21.5 mol CO2,该反应10 min时达到平衡:

a.此温度下的平衡常数为______500K时,若在此容器中开始充入0.3 mol H20.9 mol CO20.6 mol CH3OHx mol H2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 ______

b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出310 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线__________

(3)化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图3所示,其中多孔电极均不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型。

①写出该燃料电池的负极反应式 ______

②如果用该电池作为电解装置,当有16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为 ______(法拉第常数为9.65×104C/mol)

 

煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:下列叙述正确的是

温度/℃

400

500

830

1000

平衡常数K

10

9

1

0.6

 

 

A. 该反应的正反应是吸热反应

B. 该反应达到平衡后,保持容器休积不变升高温度,正反应速率不变,容器内混合气体的压强不变

C. 830℃时,在恒容反应器中按物质的量比n(CO):n(H2O):n(H2):n(CO2)=2:4:6:1投入反应混合物发生上述反应,初始时刻v<v

D. 830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是60%

 

300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表:

温度/

25

80

230

平衡常数

5×104

2

1.9×105

 

 

下列说法不正确的是(  )

A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应

B.25 ℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2×105

C.80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4CO浓度均为0.5 mol·L1,则此时v>v

D.80 ℃达到平衡时,测得n(CO)0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L1

 

1000 K时,反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)K =8.28×107,当H2CH4气体物质的量浓度分别为0.7 mol·L1 0.2 mol·L1 时,上述反应

A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定

 

 定条件下存在反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  H>0,向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量的初始物质,各容器中温度、反应物的起始量如表,反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示:

容器

容积/L

1

1

V

温度/

T1

T2

T1

起始量

2 molC(s)2 mol H2O(g)

2 mol CO(g)2 mol H2(g)

6 molC(s) 4mol H2O(g)

 

 

 

下列说法正确的是(   )

A.甲容器中,05 min内的平均反应速率v(CO)=0.1 mol/(L·min)

B.乙容器中,若平衡时n(C)=0.56 mol,则T2>T1

C.温度为T1时,反应的平衡常数为K=9

D.丙容器的容积V=0.8 L

 

在可逆反应2SO2+O2⇌2SO3的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,QC为浓度商)

A.QC不变,K变大,O2转化率增大

B.QC不变,K变大,SO2转化率增大

C.QC变小,K不变,O2转化率减小

D.QC增大,K不变,SO2转化率增大

 

387K时,在体积为1.0 L 的恒容密闭容器中发生反应:2A(g)B(g)+C(g),该反应的平衡常数K4,若起始时向容器中充入0.15 mol A0.15 mol B 0.15 mol C,上述平衡(   

A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动

C.达到平衡 D.无法判断移动方向

 

光气 (COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g) CO(g)COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。下列说法不正确的是

A.0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)0.15 mol ·L1·min1

B.若保持温度不变,在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol,则平衡向正反应方向移动;

C.随温度升高,该反应平衡常数减小;比较第8 min反应温度T(8)与第15 min反应温度T(15)的高低:T(8) >T(15)

D.若将初始投料浓度变为c(Cl2)0.7 mol/Lc(CO)0.5 mol/Lc(COCl2)0.5 mol/L,保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6 minCl2的体积分数相同;

 

一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

已知:气体分压(P=气体总压(P×体积分数。下列说法正确的是

A.550℃时,若充入惰性气体,ʋʋ均减小,平衡不移动

B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C.T℃时,若充入等体积的CO2CO,平衡向逆反应方向移动

D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P

 

某温度下,在三个体积均为2L的恒容密闭容器中发生如下反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),测得实验数据如表:下列说法正确的是

编号

温度()

起始物质的量(mol)

平衡物质的量(mol)

达到平衡所需时(s)

PCl5(g)

PCl3(g)

Cl2g

320

0.40

0.10

0.10

t1

320

0.80

 a

 a

t1

410

0.40

0.15

0.15

t1

 

 

A.平衡常数K:容器Ⅱ>容器Ⅲ

B.反应到达平衡时,PCl5的转化率:容器Ⅰ>容器Ⅲ

C.反应到达平衡时,a>0.2 mol

D.起始时向容器Ⅲ中充入0.30 mol PCl5(g)0.45 molPCl3(g)0.10 mol Cl2(g),则反应朝逆向进行

 

实验:①将0.1mol·L-1MgCl2溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到浊液;②取少量①中浊液,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀;③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色;④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列说法中,不正确的是(  

A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+

B.浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)

C.实验②和③均能说明Fe(OH)3Mg(OH)2难溶

D.NH4Cl溶液中的NH4 +可能是④中沉淀溶解的原因

 

1000 K时,反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)K =8.28×107,当H2CH4气体物质的量浓度分别为0.7 mol·L1 0.2 mol·L1 时,上述反应

A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定

 

已知:2NO2(g)+CH4(g)N2(g)+CO2(g)g+2H2O(g) H,向容积为2 L的恒容密闭容器中,充入NO2CH4的混合气体0.3 mol充分反应。不同投料比时,NO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。[投料比X=];下列说法不正确的是

A.H<0

B.X>2

C.400K时,反应的平衡常数为5×10-2

D.投料比为2时,Qv(CH4)小于P点的v(CH4)

 

298 K时,在2 L固定体积的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ/mol(a>0)。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,若反应在398 K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol,n(N2O4)=1.2 mol,则此时,下列大小关系正确的是(  )

A.v(正)>v(逆)

B.v(正)<v(逆)

C.v(正)=v(逆)

D.v(正)、v(逆)大小关系不确定

 

3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2 mol A1 mo B,发生反应:2A(g)+B(g)2D(g) H=Q kJ/mol,相关条件和数据见下表:下列说法正确的是(  )

实验编号

实验Ⅰ

实验Ⅱ

实验Ⅲ

反应温度/

700

700

750

达平衡时间/min

40

5

30

n(D)平衡/mol

1.5

1.5

1

化学平衡常数

K1

K2

K3

 

 

 

A.Q<0K3>K2>K1

B.实验I和Ⅱ探究的是催化剂对于化学反应的影响

C.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A1 mol D,平衡向正向移动

D.A的转化率:Ⅲ

 

10L恒容密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)△H<0.T℃时,各物质的物质的量与时间关系如下表:下列说法正确的是

时间/min

n(X)/mol

n(Y)/mol

n(Z)/mol

0

0.20

0.60

0

10

a1

a2

0.25

13

b1

0.45

b2

15

d1

d2

0.30

 

 

 

A.10 min内的平均反应速率v(Y)=2.5×103mol/(L•min)

B.保持其它条件不变,升高温度,反应达平衡时c(X)<5.0×103mol/L

C.若起始时只充入0.60molZ(g),反应达平衡时Z(g)的转化率为50%

D.若起始时充入0.60molX(g)、0.10molY(g)和0.50molZ(g),达到平衡前v(正)>v(逆)

 

根据下列图示所得出的结论不正确的是

A.图甲是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的ΔH<0

B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小

C.图丙是室温下用0.1000 mol·L−1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L−1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸

D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+ )c(SO42−)的关系曲线,说明溶液中c(SO42− )越大c(Ba2+ )越小

 

在一定条件下,将AB0.32 mol充入10 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:A(s)+B(g)2C(g) H<0,反应过程中测定的数据如表,则下列说法正确的是

t/min

0

2

4

7

9

n(B)/mol

0.32

0.24

0.22

0.20

0.20

 

 

A.反应前2 min的平均反应速率v(C)=0.004 mol/(L·min)

B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前,v()>v()

C.其他条件不变,起始时向容器中充入各0.64 molAB,平衡时n(C)<0.48 mol

D.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.32 mol B0.16 mol C,再达到平衡时,A的转化率增大

 

已知:反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在不同的温度下的平衡常数分别为:

t/℃

700

800

830

1000

1200

k

1.67

1.11

1.00

0.60

 

 

下列有关叙述不正确的是

A.该反应平衡常数表达式为K=[c(CO2)·c(H2)]/[c(CO)·c(H2O)]

B.该反应的逆反应是吸热反应

C.830℃时,向恒容密闭容器中加入CO2 和H2各1mol,当测得CO2 的物质的量为0.4mol时,反应处于平衡状态

D.若某温度下该反应中各物质的平衡浓度符合关系式:[c(CO2)/3c(CO)]=[c(H2O)/5c(H2)],则该温度是1000 C

 

下列说法正确的是( 

A.金属的晶胞如图所示,其配位数为8

B.分子中,S原子的价层电子对数为3,中心原子上孤电子对数为1S原子为杂化,是直线型分子

C.醋酸钠溶液中离子浓度的关系为:

D.已知反应,某温度下的平衡常数为400,此温度下,在恒容密闭容器中加入一定量,某时刻测得各组分浓度如表,则此时正、逆反应速率的大小关系为:

物质

浓度

 

 

 

一定温度下,向容积为的恒容密闭容器中充入,发生反应   ,测得随时间的变化如图曲线Ⅰ所示。下列说法正确的是 

A.内,用表示的平均反应速率为

B.保持温度不变,若起始时向上述容器中充入,则平衡时的体积分数为

C.保持温度不变,若起始时向上述容器中充入,则此时反应正向进行

D.改变条件得到曲线Ⅱ、Ⅲ,则曲线Ⅱ、Ⅲ改变的条件分别是升高温度、充入氦气

 

某同学对铝热反应的现象有这样的描述:反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。查阅《化学手册》知,AlAl2O3FeFe2O3熔点、沸点数据如下:

物质
 

Al
 

Al2O3
 

Fe
 

Fe2O3
 

熔点/
 

660
 

2054
 

1535
 

1462
 

沸点/
 

2467
 

2980
 

2750
 

--
 

 

I.该同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。请你设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_______,反应的离子方程式为____________________________

. 实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:

1)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子为:___________________

2)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方为_________

3)当c=13mL时,原溶液中Fe3+Al3+的物质的量之比为________________________

 

在花瓶中加入鲜花保鲜剂,能延长鲜花的寿命。

1)现有一种无色的鲜花营养液,可能由硝酸钙、碳酸钾、硝酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成,为探究其成分,某同学设计并完成了如下图所示的实验。

根据以上实验,请你填空。

①由实验1可确定原营养液中一定没有的物质是__________(填化学式),写出生成白色沉淀的离子方程式是________________________

②若测得原营养液中K+Cl-的数目之比为21,则原营养液是由____种溶质配制成的。

③某同学用氯化钙、硝酸钾、氯化钾配成的营养液中K+Cl-NO3-的数目之比为251,则所用硝酸钾和氯化钙的物质的量之比是__________

2)下表是500mL鲜花保鲜剂中含有的成分,阅读后回答下列问题。

成分
 

质量(g
 

摩尔质量(g ·mol-1
 

蔗糖
 

68.4
 

342
 

硫酸钾
 

0.50
 

174
 

阿司匹林
 

0.35
 

180
 

高锰酸钾
 

0.50
 

158
 

硝酸银
 

0.04
 

170
 

 

鲜花保鲜剂中蔗糖的物质的量浓度为___________________

②配制该500mL “鲜花保鲜剂所需的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还有________

③在溶液配制过程中,下列操作能使配制结果偏小的是___________

A.定容时仰视容量瓶刻度线

B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水

C.移液时,液体不小心从外壁流出

D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理

 

石油资源紧张曾是制约中国发展轿车事业,尤其是制约轿车进入家庭的重要因素。据报道,中国宣布将推广车用乙醇汽油

1)乙醇燃烧时如果氧气不足,可能还有CO生成.用下图装置正确验证乙醇燃烧产物有CO,应将乙醇燃烧产物依次通过,按气流从左至右顺序填装置编号______

编号

装置

 

2)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是______B瓶溶液的作用是______

3)装置①中所盛的是______溶液,证明燃烧产物中含有CO的实验现象是:______

4)装置④中所盛的固体药品是______,它可以验证的产物是______

 

连二亚硫酸钠又称保险粉,是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验。

Ⅰ.查阅材料

i.连二亚硫酸钠是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇。

ii.

iii.

II.制备方法

时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中,通入进行反应,完成其反应方程式:_____ ______ ______ = ______ ______ ____,冷却至40℃45℃,过滤,用 ______ 洗涤,干燥制得

III.的性质

1 溶液在空气中易被氧化,课题小组测定 溶液在空气中pH变化如图: 段主要生成,根据pH变化图,的电离平衡 ______ 水解平衡,课题小组推测 溶液在空气中易被氧化, 发生离子反应方程式为 ______ 时溶液中主要阴离子符号是 ______

2)隔绝空气加热 固体完全分解得到固体产物 和气体为 ______ 填化学式请你设计实验验证产物有 存在,完成下表中内容.供选择的试剂:稀盐酸、稀硝酸、 溶液、 溶液

实验步骤不要求写出具体操作过程

预期的实验现象和结论

________

________

 

 

 

 

某研究性学习小组对一批未知成分的合金废料进行了如下处理:

请回答下列问题:

分析上述实验流程,确定该合金中肯定含有的成分是 ______ 填化学式

操作Ⅰ用到的玻璃仪器有 ______

由滤渣D制取胆矾是一种绿色化学工艺.试剂b是一种常用的液态氧化剂,其化学式为 ______ ;写出该工艺中胆矾的化学方程式 ______

甲、乙两位同学都验证了反应①生成的气体是氢气,甲同学认为合金中应含铝,但乙同学查阅资料得知硅也能与NaOH溶液反应生成,因此认为合金中可能含硅,也可能同时含有铝和硅。请设计方案证明合金中是否含有铝和硅写出选用试剂、观察到的现象及结论 ______

滤液C中铁元素的含量可以用酸性溶液滴定法测定。用离子方程式表示该滴定法的反应原理: ______

 

CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCls+3HClaqH3CuCl4aq).

1)实验室用如图1所示装置制取CuCl,反应原理为:

2Cu2++SO2+8Cl+2H2O═2CuCl43+SO42-+4H+

CuCl43aqCuCls+3Claq

①装置C的作用是_____

②装置B中反应结束后,取出混合物进行如图所示操作,得到CuCl晶体.

混合物CuCl晶体

操作ⅱ的主要目的是_____

操作ⅳ中最好选用的试剂是_____

③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____

④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:_____

2)某同学利用如图2所示装置,测定高炉煤气中COCO2N2O2的百分组成.

已知:

iCuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl•H2O

ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气.

DF洗气瓶中宜盛放的试剂分别是__________

②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式:_____

 

锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图1所示:

1)锌锰干电池的电路中每通过,理论上负极质量减少 ______ g;工作时离子在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是含的微粒,正极的电极反应式是 ______

2)某研究小组对电池内黑色糊状物进行了下列实验:

已知:是两性氢氧化物,完成下列实验报告:

实验步骤

实验现象

实验结论和解释

取少量上述无色溶液于试 管中,逐滴加入NaOH溶液,直至过量,再加热

生成白色沉淀, ______

无色溶液中存在离子

检验离子存在的离子方程式是 ______

 

3)利用残渣中分离出的,研究其在过程中的作用.实验装置如图2所示。将等物质的量浓度、等体积溶液加入烧瓶中,分别进行2个实验气体的体积在相同条件下测定

序号

烧瓶中的物质

实验记录

实验结论与解释

实验一

足量

收集到56mL气体

做催化剂

实验二

足量和稀硫酸

黑色粉末部分溶解,收集到112mL气体

做氧化剂,生成离子

 

实验12中参加反应的的物质的量之比为 ______ ,实验二中反应的离子方程式为 ______

 

某研究小组为了探究一种抗酸药仅含五种短周期元素的组成和性质,设计并完成了如下实验:

请回答下列问题:

1)白色沉淀B中金属元素的离子结构示意图为______A的电子式为______

2)步骤3中生成沉淀C的离子方程式为______

3X的化学式为______,该抗酸药不适合胃溃疡重症患者使用,原因是_____________________

4)设计实验方案验证溶液C中的含碳离子______

 

化学上常用燃烧法测定有机物的分子式,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。下图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。

实验探究小组称取一定质量的样品(只含CHO三种元素中的两种或三种),进行实验,通过测定产生的CO2和水的质量确定有机物的组成,请回答下列问题:

1C中浓硫酸的作用是除去氧气中的水蒸气,实验装置的连接顺序应是:___________(每种装置只用一次);

2)实验数据记录和处理

物理量实验序号

燃烧有机物的质量

实验前质量

实验后质量

实验前质量

实验后质量

1

m1

m2

m3

m4

m5

 

 

上表中①、②分别指哪个装置?____________ _____________

3)若实验准确称取4.4 g样品,经燃烧后测得产生CO28.8 g,水蒸气3.6g。要确定该有机物的分子式,还必须知道的数据是________

4)相同条件下,若该有机物蒸气对氢气的相对分子质量为22,且它的核磁共振氢谱上有两个峰,其强度比为3:1,试通过计算确定该有机物的结构简式___________,与该有机物相对分子质量相同的烃的一氯代物有_____种。

 

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