题目内容
【题目】室温下,向10mL 0.1mol/LHX溶液中逐滴加入0.2molL1YOH溶液,混合溶液的pH变化情况如图所示(温度和体积变化忽略不计)。则下列结论正确的是( )
A.M点不存在:c(Y+)=c(X-)
B.N点水的电离程度大于M点水的电离程度
C.25℃时pH=4的YX溶液中电离出的c(H+)=1.0×
D.N点对应溶液中粒子浓度关系存在:
【答案】D
【解析】
开始时,0.1mol/LHX溶液的pH=1是强酸,与YOH恰好完全中和生成盐,需要YOH溶液5mL,如果YOH为强碱,则在横坐标为5mL时,pH=7,但是图象显示横坐标为6 mL时,pH=7,由此确定YOH为弱碱,据此分析。
A.由电荷守恒可知,c(Y+)+ c(H+)=c(X-)+c(OH-),M点溶液呈中性,c(H+)= c(OH-),M点存在:c(Y+)=c(X-),故A错误;
B.M点,水电离的H+浓度为,N点溶液呈碱性,YOH电离的OH-抑制了水电离,水电离的H+浓度小于,所以M点水的电离程度大于N点水的电离程度,故B错误;
C.YX溶液中存在,促进水的电离,所以pH=4的YX溶液中水电离出的,故C错误;
D.N点为YOH与YX物质的量之比为1:1(YOH与YX等量混合),由物料守恒可以得:,由电荷守恒可得,消去可得,,或者根据质子守恒也可以得到,故D正确;
答案选D。
【题目】和既是温室气体又是丰富的碳基资源。甲烷与二氧化碳重整反应是制合成气()的有效途径之一。合成气可用于二甲醚合成、羰基合成、费托合成等。因此,具有较好的市场前景。
(1)已知在、298K条件下,各物质燃烧热数据如下表:
物质(g) | ||||
燃烧热() | -890.0 | -283.0 | -285.0 | 0 |
则甲烷与二氧化碳重整反应制合成气的热化学方程式为:________________;
(2)在T℃时,向容积为2L的刚性容器中充入和。反应体系中的物质的量随时间变化关系如下表:
时间/min | 0 | 20 | 50 | 100 | |
0.5 | 0.48 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
①20min时,________;当反应进行到60min时,________20min时的大小关系(填“<”、“=”或“>”);反应进行到60min时,下列能够提高平衡时合成气产率的措施有:_______________________。
A.将反应时间延长至150min B.移除一部分合成气
C.适当提高反应升高温度 D.改用高效催化剂
②反应进行到下列各图的p点时,能够说明该反应达到平衡状态的是:___________。
A. B. C. D.
③已知:p(H2)、p(CO)、p(CH4)和p(CO2)为各组分的平衡分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数),p总为平衡总压。若开始测得反应体系的压强为3.0Mpa,则合成气反应达到平衡状态时Kp=________。(结果保留一位小数)
(3)由于原料气的比较高,催化剂易结焦,特别是高温反应时积碳严重,影响了此过程大规模工业化的应用。某科研小组研究了Sr助剂对10%催化剂性能的影响如表1所示,请判断催化剂上Sr助剂的最佳质量含量为________(横坐标表示Sr助剂的质量含量),判断的理由是________________(写出两点)
(4)如图所示,以为燃料气,高温电化学法制备合成气的发电系统中,在电场作用下,通过氧化物电解质中氧空位迁移到负极,与发生氧化还原反应。试用电极反应方程式表示负极发生反应的总过程:___________________________________。