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甲醇来源丰富,有广泛的用途和广阔的应用前景,工业上可以利用CO和CO2生产甲醇,同时可以利用甲醇生产丙烯。制备甲醇,丙烯过程可能涉及的反应如下: 反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) 反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) 反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g) 反应Ⅳ:3CH3OH(g) 回答下列问题: (1)反应Ⅱ的ΔH2=________。 (2)反应Ⅲ能够自发进行的条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”),据研究该反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于保持催化剂Cu2O的量不变,原因是________(用化学方程式表示)。 (3)恒温,恒容密闭容器中,对于反应Ⅰ,下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。 A.混合气体的密度不再变化 B.混合气体的平均相对分子质量不再变化 C.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等 D.容器的压强不再变化 (4)甲醇生产丙烯的同时,还生成乙烯。在某催化剂作用下,2L密闭容器中加入0.5mol甲醇,经过相同时间后测得甲醇转化率及丙烯的选择性(生成丙烯的甲醇与甲醇转化量的比值)与反应温度之间的关系如图所示。计算600℃时反应甲醇生产丙烯的反应Ⅳ平衡常数________。若将容器体积压缩为1L,其他条件不变,在如图中作出甲醇平衡转化率随温度的变化曲线。________。
(5)研究表明,甲醇可由CO2在强酸性水溶液中通过电解合成,则生成甲醇的反应电极反应式:_______。
京津冀及周边区域遭遇“跨年”雾霾,二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成,消除氮氧化物污染是研究方向之一。
请写出
A 活性炭的质量 C 容器内压强保持不变 E 容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变 F 容器内
A电极的电极反应式为______________
氨在工农业及国防工业上有广泛的用途。 (1)已知: ①4NH3(g)+3O2(g) ②2H2(g)+O2(g) 则合成氨反应N2(g)+3H2(g) A.高温自发 B.低温自发 C.恒自发 D.恒不自发 (2)在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭装置中,均充人4mol合成气,但N2、H2的投料比不同,在400℃时反应,测定N2的体积百分含量,得到下图一。 ①乙装置中N2、H2的投料比为___________。 ②反应达到平衡后,测得乙装置中H2的体积百分含量为25%,则400℃时,合成氨反应的平衡常数为___________(不须注明单位)。
(3)在M、N两个装置中分别充入相同投料比的N2、H2,进行合成氨反应,各反应1小时,测定不同温度下N2的转化率,得到上图二。 ①N2、H2在M、N两装置中反应时,不同的条件可能是______________________。 ②在300℃时,a、b两点转化率差异的原因是______________________。 (4)氨法烟气脱硫技术渐趋成熟,回收SO2,并产出氮肥,其流程分两步: ①氨水吸收烟气中的SO2:xNH3+SO2(g)+H2O====(NH4)xH2-xSO3 ②加入足量的磷酸得到纯净的SO2。写出该反应的化学方程式:______________________。
二氧化碳的捕集与利用是实现温室气体减排的重要途径之一。 (1)目前工业上使用的捕碳剂有 NH3 和(NH4)2CO3,它们与 CO2 可发生如下可逆反应: 2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 则 K3=________(用含 K1、K2 的代数式表示)。 (2)利用 CO2 制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向,具体如下: 方法一: CO2 催化加氢合成乙烯,其反应为:2CO2(g)+6H2(g)
①a______0(选填“>”或“<”)。 ②下列说法正确的是______(填字母序号)。 A 、使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率 B 、其它条件不变时,若扩大容器容积,则 v正减小,v逆增大 C 、测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡 ③393 K下,H2的平衡转化率为________(保留三位有效数字)。 ④393 K下,该反应达到平衡后,再向容器中按 n(CO2)∶n(H2)=1∶3 投入 CO2 和 H2 ,则n(H2)/n(C2H4)将____(填“变大”、“不变”或“变小”)。 方法二: 用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如图乙所示。 ⑤b电极上的电极反应式为_______。 ⑥该装置中使用的是__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去):
(1)写出B的电子式________。 (2)写出由M溶液制B、C、D的化学方程式___________________________________。 (3)若A是一种常见的酸性氧化物,且可用于制造玻璃,写出A和B水溶液反应的离子方程式___________________________________。 (4)若A是CO2气体,A与B溶液能够反应,反应后所得的溶液再与盐酸反应,生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示,则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式为_______。
(5)若A是一种常见金属单质,且A与B溶液能够反应,则将过量的F溶液逐滴加入E溶液,边加边振荡,所看到的实验现象是_________________________________。 (6)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E,E与F、E与D相遇均冒白烟,且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露,写出E与D反应的化学方程式为________________。 (7)若A是一种溶液,可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32- 、SO42-中的某些离子,当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。
甘氨酸亚铁络合物[(NH2CH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。某学习小组模拟其合成方法如下:
已知:
请回答: (1)合成装置中仪器b的名称是____________ (2)合成过程中,为了防止亚铁被氧化,本实验中采取的措施是____________ (3)下列说法正确的是____________ A.滴入液体前,应先打开滴液漏斗a的上口玻璃塞 B.根据题给信息,亚铁盐应选用FeSO4·7H2O C.步骤Ⅲ、步骤Ⅳ都有固液分离,可采用常压过滤,也可采用减压过滤 D.粗产品提纯操作为重结晶,过滤,洗涤,干燥,其中干燥过程最好选用真空干燥 (4)合成过程需控制pH=5.5,pH过低或过高都会使产率下降,试说明理由_________________ (5)步骤Ⅲ加入无水乙醇的目的是___________________________________________________ (6)产品纯度可用“凯氏定氮法”测定,测定过程分为以下四步: I、将有机氮转换为硫酸铵 II、将铵盐转化为氨气蒸出 III、用试剂吸收氨气 IV、滴定 ①以下装置可以完成II,III两步操作 ②将下列操作按合理顺序排入:
仪器清洗后,在g中加入吸收剂,然后将第I步获得的铵盐试样由d注入e→(_________)→(_________)→(_________)→(_________)→使水蒸气进入e,蒸馏几分钟后,将f下端提离液面并用少量蒸馏水洗涤清洗管口,停止加热c ,移去锥形瓶,立即用标准盐酸溶液进行滴定。 A.打开k1 B.关闭k3、k2 C.加热c D.由d注入氢氧化钠溶液,蒸馏水冲洗,并留少量液体作水封 ②关于滴定过程下列说法正确的是____________ A.滴定管必须经检漏、洗涤、润洗后才能使用 B.标准盐酸溶液装入滴定管后,发现下端有气泡,可将橡皮管稍向上弯曲,挤压玻璃珠,气泡可被流水带出 C.滴定刚开始时,左手可以离开旋塞,让溶液自然流下 D.因为本测定方法较为精密和准确而操作过程繁琐,故产品纯度测定一次就可
铁在生产生活中应用最广泛,炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。 (1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应有:
试计算,X=_____,K1、K2与K3之间的关系为____________。 (2)T1℃时,向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe2O3和C,发生反应i,反应达到平衡后,在t1时刻,改变某条件,V(逆)随时间(t)的变化关系如图1所示,则t1时刻改变的条件可能是_____(填写字母)。 a.保持温度不变,压缩容器 b.保持体积不变,升高温度 c.保持体积不变,加少量碳粉 d.保持体积不变,增大CO浓度
(3)在一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(p总)加入1molCO2 与足量的碳,发生反应ⅲ,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2 所示。 ①650℃时,该反应达平衡后吸收的热量是______。(计算时不考虑温度对△H的影响) ②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量按V(CO2):V(CO) =5:4的混合气体,平衡_____(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。 ③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp为_____。[气体分压(p分)=气体总压(p总) ×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数,记作Kp] (4)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯、AsO3-,其原理如图3所示( 导电壳内部为纳米零价铁)。
在除污过程中,纳米零价铁中的Fe为原电池的______极 (填“正"或“负”),写出C2HCl3在其表面被还原为乙烷的电极反应式为_____________。
二草酸合铜(II)酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O}(其相对式量为354),是一种工业用化工原料。微溶于冷水,可溶于热水,微溶于酒精,干燥时较为稳定,加热时易分解。现以胆矾和草酸为原料制备二草酸合铜( II)酸钾晶体流程如下:
(已知:H2C2O4 请回答: (1)第①步操作要微热溶解,其原因是加快溶解速率和________。 (2)为了将滤纸上的黑色固体充分转移到热的KHC2O4溶液中,以下操作方案中最合理的是______。 A.用水溶解滤纸上的黑色固体,然后将溶液转入热的KHC2O4溶液中 B.用硫酸溶液溶解滤纸上的氧化铜,然后转入热的KHC2O4溶液中 C.黑色固体连同滤纸一起加入到热的KHC204溶液中,待充分反应后趁热过滤 D.先将黑色固体转入溶液中,再在空气中灼烧滤纸,将剩余的固体转入热的KHC2O4溶液中 (3)50℃水浴加热至反应充分,写出该反应的化学方程式___________。 (4)步骤③所用的洗涤剂最合适的是_______。 (5)二草酸合铜(II)酸钾晶体的制备也可以用CuSO4晶体和K2C2O4溶液反应得到。从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤为:加入适量乙醇、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 ①加入适量乙醇的优点有: a.缩短加热的时间,降低能耗;b.________ 。 ②在蒸发浓缩的初始阶段可通过_______(填操作名称)回收乙醇。 (6)准确称取制取的晶体试样l.000g溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL于锥形瓶中,再加入l0mL 3.000mol/L的H2SO4溶液,用0.01000mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4标准液20.00mL,则该产品的纯度是_______ 。
常温下,在新制氯水中滴加NaOH溶液,溶液中水电离出的c(H+)与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示,下列推断正确的是
A.用pH试纸测定E点对应溶液,其pH = 3 B.H、F点对应溶液中都存在:c(Na+) = c(Cl-) + c(ClO-) C.G 点对应溶液中:c(Na+) >c(Cl-) >c(ClO-)>c(OH-) >c(H+) D.常温下加水稀释H点对应溶液,溶液的pH增大
已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.电极Y应为Li B.X极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S C.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小 D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变
如表实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
A. A B. B C. C D. D
X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W分别与Y形成的最高价化合物为甲、乙、丙。结合如图转化关系,下列判断错误的是( )
A.反应③可用于工业上制取W的单质 B.X位于元素周期表第二周期ⅣA族 C.非金属性:X>W D.工业上通过电解乙来制取Z的单质
维生素C(VitaminC)又名抗坏血酸,具有酸性和强还原性,也是一种常见的食品添加剂,其结构如图。下列有关说法中正确的是( )
A.维生素C的分子式为C6H8O6 B.维生素C由于含有酯基而难溶于水 C.维生素C由于含有C=O键而能发生银镜反应 D.维生素C的酸性可能是①、②两个羟基引起的
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.CO2通过Na2O2使其增重a g时,反应中转移的电子数为a/28NA B.60gSi02中含Si—O键的个数为2NA C.10g49%的硫酸与10g49%的H3PO4溶液中所含的氧原子数均为0.2NA D.CO和N2为等电子体,22.4L的CO气体与lmol N2所含的电子数相等
“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目,它们与化学有着密切的联系。下列说法错误的是( ) A.“中国天眼”用到的钢铁属于黑色金属材料 B.“歼-20”飞机上大量使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料 C.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料 D.“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能
常温下,向 100 mL0.01 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为_________酸(填“强”或“弱”),理由是________。 (2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a_______7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:________________,此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=_________。 (3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:_________________。 (4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)__________2c(A-)(填“>”“<或“=”);若此时溶液的pH=10,则c(MOH)+c(OH-)=________mol·L-1。
某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B=H++HB-;HB- (1)Na2B溶液显________(填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是____________________(用离子方程式表示)。 (2)在0.1mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是________(填字母)。 A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol·L-1 B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-) C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-) D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-) (3)已知0.1mol·L-1NaHB溶液的pH=2,0.1mol·L-1NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________________________
亚砷酸(H3AsO3)可以用于治疗白血病,在溶液中存在多种微粒形态。向1L0.1mol·L-1H3AsO3溶液中逐滴加入KOH溶液,各种微粒物质的量分数与溶液的pH 关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A. H3AsO3的电离常数Ka1的数量级为10-9 B. pH在8.0~10.0时,反应的离子方程式:H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O C. M点对应的溶液中:c(H2AsO3-)+c(HAsO32-)+c(AsO33-)+c(H3AsO3)=0.1mol·L-1 D. pH=12时,溶液中:c(H2AsO3-)+2c(HAsO32-)+3c(AsO33-)+c(H3AsO3)>c(H+)+c(K+)
25℃时,向100 mL 0.1 mol•L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol•L-1 NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图(H2SO4视为二元强酸)。下列说法错误的是( )
A.a点时溶液的pH<1 B.c点时离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+) C.de段上的点均满足关系式:c(NH4+)+c(Na+)>2c(SO42-) D.a点到b点的过程中,溶液的导电能力增强
25℃时,H2CO3 的 Kal=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11。室温下向10mL 0.1 mo1·L-1 Na2CO3 中逐滴加入 0.1 mo1·L-1 HCl。右图是溶液中含 C微粒物质的量分数随 pH降低而变化的 图像(CO2 因有逸出未画出)。下列说法错误的是
A. A点溶液的pH<11 B. B点溶液:c(Na+)= c(HCO3-)+ c(CO32-)+ c(H2 CO3) C. A→B 的过程中,离子反应方程式为:CO32-+H+=H CO3- D. 分步加入酚酞和甲基橙,用中和滴定法可测定Na2CO3与NaHCO3混合物组成
室温下,用0.1mol·L-1的盐酸分别滴定50mL的三种碱(AOH、BOH和DOH)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
A.从反应开始至恰好完全反应,水电离出的c(H+)始终增大 B.滴定至P点时,溶液中:c(B+)>c(Cl-)>c(BOH)>c(OH-)>c(H+) C.pH=7时,三种溶液中c(A+)=c(B+)=c(D+) D.当盐酸体积为50 mL时,将三种溶液混合后:c(H+)=c(AOH)+c(BOH)+c(DOH)+c(OH-)
某化学小组设计了如图所示的数字化实验装置,研究常温下,向30mL0.1mol·L-1H2A溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液时pH的变化情况,并绘制出溶液中含A元素的微粒的物质的量分数与溶液pH的关系(如图所示),下列说法错误的是( )
A.pH=4.0时,溶液中n(HA-)约为2.73×10-4mol B.该实验应将左边的酸式滴定管换成右边的碱式滴定管 C.常温下,含有等物质的量浓度的NaHA与Na2A的混合溶液:pH=3.0 D.0.1mol·L-1NaHA溶液中存在c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)=0.1mol·L-1
常温下,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.100mol·L-1H3PO4溶液,曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.当2<pH<4.7时溶液中的溶质是H3PO4和NaH2PO4 B.pH=4.7处,c(Na+)=c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-) C.pH=9.7处,c(Na+)>c(HPO42-)>c(OH-)>c(H+) D.NaH2PO4溶液中,c(H+)>c(OH-)
室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( ) A.向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-) B.向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-) C.0.10mol·L-1Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)] D.0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
将碳酸钠和碳酸氢钠以物质的量之比1:2溶于水中,下列表达正确的是 A. c(Na+) +c(H+) =c(CO32-) +c(OH-)+c(HCO3-) B. c(Na+)>c( HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) C. 4c(Na+) =3c(CO32-) +3c( H2CO3) +3c( HCO3-) D. c(OH-)-c(H+) =2c(H2CO3) +c(HCO3-)
部分弱酸的电离平衡常数如下表:
下列说法正确的是( ) A.中和等体积、等pH的CH3COOH溶液和HBrO溶液消耗NaOH的量前者大于后者 B.等体积、等浓度的CH3COONa和NaBrO溶液中所含离子总数前者等于后者 C.物质的量浓度相等的CH3COONa、NaBrO和NaHS溶液的pH:NaBrO>NaHS>CH3COONa D.Na2S溶液中:2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
下列浓度关系正确的是( ) A.0.1mol/L 的 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液至刚好沉淀完全:c(NH4+)>c(OH-)>c(SO42-)>c(H+) B.1L0.1mol/L的KOH 溶液中通入标准状况下的CO2气体3.36L,所得溶液中:c(K+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) C.0.1mol/L 的NaOH 溶液与0.2 mol/L的 HCN溶液等体积混合,所得溶液呈碱性:c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) D.同温下pH相同的NaOH 溶液、CH3COONa 溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的浓度:c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(NaHCO3)<c(Na2CO3)
A、B是两种有刺激气味的气体。试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式: A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。 (2)写出A、B跟水反应的离子方程式:______________________。
如图所示每一方框表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体,且加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1,B为常见液体。
试回答下列问题: (1)X是________(填化学式,下同),F是__________。 (2)A―→D反应的化学方程式为_______。 (3)G与Cu的反应中,G表现的性质为______。 (4)X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为_____________。 (5)以C、B、D为原料可生产G,若使amol C完全转化为G,理论上至少需要D___ mol。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。[已知:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O]
请回答下列问题: (1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是_____、_____。 (2)反应后,装置B中发生的现象是_____,反应的离子方程式为_____。 (3)装置C中的现象是_____,表现了SO2的____。 (4)装置D中的现象是____,发生反应的化学方程式为____。 (5)装置E的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象____。 (6)F装置的作用是____,倒扣漏斗的作用是____。
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