题目内容
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求,依靠理论知识做基础。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:_____________________________
(2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5 kJ/mol
③CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3 kJ/mol
总反应:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________ ,
二甲醚(CH3OCH3)直接作燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,该电池的负极反应为_____________________________。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)? H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是_________反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:________。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应? N2O4(g) 2NO2(g)? △H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是___________。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时,将m mol NH4NO3溶于水,溶液显酸性,向该溶液滴加n L氨水后溶液呈中性,则滴加氨水的过程中水的电离平衡将______(填”正向”“不”或“逆向”)移动,所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。(NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2X10-5 mol·L-1)
(6)某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如右图,电极为多孔的材料能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触.
①溶液中H+的移动方向由______ 极到______极;(用A、B表示)
②B电极的电极反应式为__________________________。
(1) C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2 (g) (1分)
(2)-246.4KJ/mol?? (2分)? CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+? (2分)
(3)放热(1分)? 75%??? (2分)?
(4)D (2分)?????????? (5)? 逆向? (2分) m/200n (2分)
(6)①B? (1分)? A? (1分)??????????? ②SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+ (2分)
【解析】
试题分析:(1)煤生成水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+ H2 (g)。
(2)观察目标方程式,应是①2+②+③,故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ? mol -1;负极以CH3OCH3和H2O作为原料,失去电子生成CO2和 H+
(3)升高温度,平衡常数减小,平衡左移,故正反应是放热反应;??
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) 反应是一定体积容器中设为1L,反应量为x
起始量(mol) 0.02 0.02 ?? 0 ?? 0
变化量(mol) x ???? x???????? x?????? x
所得量(mol)0.02-x 0.02-x ????? x ???? x
根据K= c(CO2) ×c(H2)/( c(CO) × c(H2O) ),得 x2/(0.02-x)2=9,得x=0.015mol
转化率为0.015/0.02×100% =75%
(4)A、从A点到C点,温度相同,但是P2>P1,压强大,化学反应速率快,因此C>A
B、C点的压强大,容器体积小,浓度高,因此C点颜色深。
C、B,C两点的纵坐标数据相同,也就是各气体的体积分数相同,物质的量相同,其平均相对分子质量也相同
D、 该反应为吸热反应(可视为N2O4(g)=NO2(g)+NO2(g),为分解反应,吸热过程)。B到A的过程生产物NO2(g)的体积分数增多,反应正向移动,可以采用加热的方法。
(5)滴加氨水的过程中,将抑制水的电离。理由是加碱将抑制水的电离,故水的电离平衡将? 逆向
.由电荷守恒得:n(NH4+) +n(H+)=n(NO3-) +n(OH-),
由于溶液呈中性,所以n(H+)= n(OH-),n(NH4+) =n(NO3-)? =m
NH3H2O=(可逆)=NH4+ +OH-
X???????????????? m /n? 10-7
NH3H2O的店里平衡常数 Kb=c( NH4+)×c( OH-)/C(NH3H2O)=[ ( m/n )×10-7 ]/x=2×10-5mol·L-1
所以x=? m/200n? mol·L-1
(6)? 阳离子向正极移动,所以H+从B极向A极移动。
根据B极的产物可以看出B极发生氧化反应,是负极,电极方程式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+。
考点:考查化学平衡知识
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,阳极区逸出气体的成分为 __________(填化学式)。
(13分)实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。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:
(1)该产业链中属于高中阶段常见的在低温下能自发进行的反应是:
(2)已知该产业链中某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(3)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(4)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(5)从上图看出氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(6)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的上述产业链中一产品化肥硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,阳极区逸出气体的成分为 __________(填化学式)。
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学反应为:
(2)已知在一定温度下,
C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K3;
则K1、K2、K3之间的关系是: 。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
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1 |
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为: 。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g) △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A>C
(5)0.2mol/L的NaOH与0.4mol/L的硝酸铵溶液等体积混合后,溶液中各离子的物质的量浓度从大到小的顺序是 。
(6)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式 ,阳极区逸出气体的成分为 __________(填化学式)。