题目内容
【题目】下列有关电解质溶液的说法正确的是
A. 向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中c(H+)/c(CH3COOH)减小
B. 将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃,溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)c(OH-)增大
C. 向盐酸中加入氨水至中性,溶液中>1
D. 常温下,pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液pH<7
【答案】D
【解析】
A.Ka= ,加水虽促进电离,n(CH3COO-)增大,但c(CH3COO-)减小,Ka保持不变,则溶液中增大,A项错误;
B.20℃升温至30℃,促进CH3COO-水解,且Kh增大,则溶液中减小,B项错误;
C.向盐酸中加入氨水呈中性,则c(H+)=c(OH-),电荷守恒可知,溶液中c(NH4+)=c(Cl-),即=1,C项错误;
D.常温下,pH=2的醋酸溶液,醋酸为弱酸,c(CH3COOH)>10-2mol/L,pH=12的NaOH溶液,c(NaOH)=10-2mol/L,两者中和后酸过量,因而溶液显酸性,即pH<7,D项正确。
故答案选D。
【题目】I.已知:① NaHCO3(s)==Na+(ag)+HCO3-(aq) △H=+18.81kJ·mo1-1
②Na2CO3(s)==2Na+(aq)+CO32-(aq)△H=-16.44 k J· mol-1
③2NaHCO3(s)==Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(1) △H=+92.34kJ·mol-1
请回答:
(1)资料显示,NaHCO3固体加热到100℃发生分解,但是加热 NaHCO3溶液不到80℃就有大量CO2气体放出,用反应热角度说明原因_________________________________。
(2) NaHCO3溶液中主要存在2种化学平衡:a.HCO3-+H2OH2CO3+OH-,b.2HCO3-CO32-+H2O+CO2。根据理论计算0.10 mol·.L-1 NaHCO3溶液中2个反应的转化率随温度变化如图所示(不考虑相互影响):
①计算25℃0.10mol·L-1NaHCO3溶液中CO2与H2CO3的总浓度最大可能为___________mol·L-1。
②加热蒸干NaHCO3溶液最后得到的固体是___________。
③25℃时0.10mol·L-1的NaHCO3溶液pH=8.3,加热到4分钟溶液沸腾,后保温到7分钟。已知常温下Na2CO3溶液浓度和pH的关系如下表(忽略温度对Kw的影响):
c(mo1·L-1) | 饱和 | 0.20 | 0.10 | 0.010 | 0.0010 |
pH | 12.1 | 11.8 | 11.5 | 11.1 | 10.6 |
请在图中作出 NaHCO3溶液pH随时间变化曲线______________
II.研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图
(1)T℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3 mol CH4,只发生反应2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,c(C2H4)=c(CH4
(2)列式计算反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,1g0.05=-1.3)
(3)由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有_________________________________。
【题目】中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键 | H2O中H—O键 | O2中O=O 键 | H2中H—H键 | H2O2中O—O键 | H2O2中O—H键 |
键能kJ/mol | 463 | 496 | 436 | 138 | 463 |
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B. 过程I吸收了926 kJ能量
C. 过程II放出了574 kJ能量
D. 过程Ⅲ属于放热反应
【题目】(1)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___kJ。
(2)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。
①该反应△H__________ 0(填“>”或“<”)
②若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)。
③T3时在某刚性容器中按1:2投入CO(g)和H2O(g),达到平衡后测得CO的转化率为75%,则T3时平衡常数K3=____________。
(3)在恒容密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应: 2MoS2(s)+7O2(g) 2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH。
测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示:
①p1、p2、p3的大小:_________。
②若初始时通入7.0 mol O2,p2为7.0 kPa,则A点平衡常数Kp=________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
(4)中科院兰州化学物理研究所用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性,在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如下表。
助剂 | CO2转化率(%) | 各产物在所有产物中的占比(%) | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
①欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加_______助剂效果最好;加入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是_____;
②下列说法正确的是______;
a 第ⅰ步所反应为:CO2+H2CO+H2O
b 第ⅰ步反应的活化能低于第ⅱ步
c 催化剂助剂主要在低聚反应、异构化反应环节起作用
d Fe3(CO)12/ZSM-5使CO2加氢合成低碳烯烃的ΔH减小
e 添加不同助剂后,反应的平衡常数各不相同
【题目】处理、回收利用CO是环境科学家研究的热点课题。回答下列问题:
Ⅰ.处理大气污染物
CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应原理为:有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。
其总反应分两步进行:(1)第一步:;第二步:____ (写反应方程式)。
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率____ 第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
Ⅱ.合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:
CO甲烷化:
水煤气变换:
(3)反应的△H= ___kJ/mol。
(4)在一恒容容器中,按照nmolCO和3nmolH2投料发生CO甲烷化反应,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示,下列说法正确的是_____(填标号)。
a.温度:T1<T2<T3
b.正反应速率:v(e)>v(c)>v(b)
c.平衡常数:K(a)<K(d)<K(c)
d.平均摩尔质量:M(a)>M(b)=M(e)
(5)在恒压管道反应器中,按n(H2)︰n(CO)=3︰1通入原料气发生CO甲烷化反应,400℃、P总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
组分 | H2 | CO | CH4 | H2O | CO2 |
体积分数 | 8.50 | 1.50 | 45.0 | 44.0 | 1.00 |
则该条件下CO的总转化率α= ___。 (保留一位小数)
(6)将制备的CH4用来组成下图所示燃料电池电解制备N2O5
①阳极的电极反应为_____。
②理论上制备1molN2O5,石墨2电极消耗气体的体积为_____L(标准状况)。