7.已知0.1mol/L乙二酸溶液的pH大于1,取等体积的乙二酸溶液与NaOH溶液混合,测得溶液的pH=7,则乙二酸与NaOH物质的量浓度的比值( )
A. | 小于$\frac{1}{2}$ | B. | 大于$\frac{1}{2}$,小于1 | C. | 等于$\frac{1}{2}$ | D. | 大于1,小于2 |
1.工业上,可用CO和H2合成CH3OH,此反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).该反应不同温度下的平衡常数如表所示:
下列叙述中正确的是( )
温度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
A. | 该反应的正反应是吸热反应 | |
B. | 100℃时,向体积为V1L的恒容密闭容器中充入2mol CO和4mol H2,达到平衡时,CO的转化率为40%,则V1=12 | |
C. | 250℃时,向体积为V2L的恒容密闭容器中充入3mol CO和3mol H2,达到平衡时,混合气体中CO的体积分数为50% | |
D. | 250℃时,向体积为V2L的恒容密闭容器中充入3mol CO和3mol H2,达到平衡时,混合气体中CH3OH(g)的体积分数为62.5% |
20.无水AlCl3是一种重要的化工原料.某课外探究小组尝试制取无水AlCl3,查阅资料获得下列信息:无水AlCl3在178℃升华,极易潮解,遇到水蒸气会产生白色烟雾.
探究一 无水AlCl3的实验室制备
利用下图装置,用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉(已除去氧化膜)反应制取无水AlCl3.供选择的药品:①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液
(1)写出装置A烧瓶中发生的反应方程式MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)实验开始前,先检查装置气密性,然后装入药品,接下来的步骤依次是bca(填序号)
a.加热D中硬质玻璃管
b.往A烧瓶中加入液体
c.点燃A中的酒精灯
(3)上述供选药品中本实验无需用到的是③⑦(填数字序号).
(4)写出无水AlCl3与水蒸气反应的化学方程式AlCl3+3H2O(g)=Al(OH)3+3HCl.
探究二 无水AlCl3的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体2.0g,与足量氢氧化钠溶液反应,测定生成气体的体积(体积均换算成标准状况),重复测定三次,数据如下:
(5)根据表中数据,计算所得固体中无水AlCl3的质量分数86.5%;.
(6)有同学认为测得的无水AlCl3的质量分数偏低,你认为可能的原因有①②:
①制备的氯气不足 ②固体和气体无法充分接触 ③无水AlCl3发生升华,造成损失
探究三 离子浓度对氯气制备的影响
二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低,反应停止不再产生氯气.探究小组对盐酸浓度降低影响氯气生成的原因进行如下探究:
(7)提出假设 假设1:Cl-浓度降低影响氯气的生成
假设2:H+浓度降低影响氯气的生成.
(8)设计方案进行实验.限选试剂:浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、稀盐酸.
探究一 无水AlCl3的实验室制备
利用下图装置,用干燥、纯净的氯气在加热条件下与铝粉(已除去氧化膜)反应制取无水AlCl3.供选择的药品:①铝粉 ②浓硫酸 ③稀盐酸 ④饱和食盐水 ⑤二氧化锰粉末 ⑥无水氯化钙 ⑦稀硫酸 ⑧浓盐酸 ⑨氢氧化钠溶液
(1)写出装置A烧瓶中发生的反应方程式MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)实验开始前,先检查装置气密性,然后装入药品,接下来的步骤依次是bca(填序号)
a.加热D中硬质玻璃管
b.往A烧瓶中加入液体
c.点燃A中的酒精灯
(3)上述供选药品中本实验无需用到的是③⑦(填数字序号).
(4)写出无水AlCl3与水蒸气反应的化学方程式AlCl3+3H2O(g)=Al(OH)3+3HCl.
探究二 无水AlCl3的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体2.0g,与足量氢氧化钠溶液反应,测定生成气体的体积(体积均换算成标准状况),重复测定三次,数据如下:
第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | |
D中固体用量 | 2.0g | 2.0g | 2.0g |
氢气的体积 | 334.5mL | 336.0mL | 337.5mL |
(6)有同学认为测得的无水AlCl3的质量分数偏低,你认为可能的原因有①②:
①制备的氯气不足 ②固体和气体无法充分接触 ③无水AlCl3发生升华,造成损失
探究三 离子浓度对氯气制备的影响
二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低,反应停止不再产生氯气.探究小组对盐酸浓度降低影响氯气生成的原因进行如下探究:
(7)提出假设 假设1:Cl-浓度降低影响氯气的生成
假设2:H+浓度降低影响氯气的生成.
(8)设计方案进行实验.限选试剂:浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、稀盐酸.
步骤 | 实验操作 | 预测现象和结论 |
① | 往不再产生氯气的装置中,加入NaCl固体,继续加热 | 若有黄绿色气体生成,则假设1成立 |
② | 往不再产生氯气的装置中,加入浓硫酸并继续加热 | 若有黄绿色气体生成,则假设2成立 |
19.我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知反应Fe2O3(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ•mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=60%
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是d.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min).
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=-481kJ/mol.
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
则下列关系正确的是ADE
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α1=α3D.α1+α2=1E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(6)B极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O.
(7)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为1.12L(标况下).
I.已知反应Fe2O3(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H=-23.5kJ•mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=60%
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是d.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min).
(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH(g)+O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H=-481kJ/mol.
(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 | 1mol CO和2mol H2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
乙 | 1mol CH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
丙 | 2mol CO和4mol H2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α1=α3D.α1+α2=1E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(6)B极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O.
(7)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为1.12L(标况下).
18.工业上产生的氮氧化物可用天然气来处理.
Ⅰ.已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H2
H2O(l)=H2O(g)△H3
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=△H1-△H2+2△H3(用△H1、△H2、△H3)
Ⅱ.在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积固定的2L密闭容器中,发生上述可逆反应,测得不同时刻的n(CH4)数据如下表:
(1)分析上表中数据,下列说法正确的是BC
A.T1℃、前10min,V(NO2)=0.03mol/(L•min)
B.T1℃、反应达化学平衡状态时,CH4的转化率为80%
C.T2℃、反应在40min时处于平衡状态
D.T1>T2
(2)反应的平衡常数K(T1)>K(T2),△H<0,理由是由表中数据可知,T2时反应速率较大,所以T1<T2;升高温度平衡逆向移动,可知K(T1)>K(T2),所以正反应放热.
(3)T1℃时反应的平衡常数K为3.2.
(4)反应在T1℃下进行,50min时,向平衡后的容器中再通入0.10molCH4和0.40molNO2,在下图中画出恒温,重新达到平衡过程中n(CH4)随时间变化的曲线(只要求画出n(CH4)的变化趋势,不需要准确画出再次平衡后n(CH4).
Ⅲ.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见下图.该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5.
0 172154 172162 172168 172172 172178 172180 172184 172190 172192 172198 172204 172208 172210 172214 172220 172222 172228 172232 172234 172238 172240 172244 172246 172248 172249 172250 172252 172253 172254 172256 172258 172262 172264 172268 172270 172274 172280 172282 172288 172292 172294 172298 172304 172310 172312 172318 172322 172324 172330 172334 172340 172348 203614
Ⅰ.已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H2
H2O(l)=H2O(g)△H3
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=△H1-△H2+2△H3(用△H1、△H2、△H3)
Ⅱ.在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入体积固定的2L密闭容器中,发生上述可逆反应,测得不同时刻的n(CH4)数据如下表:
温度 | 时间/min n/mol | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1℃ | n(CH4) | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2℃ | n(CH4) | 0.50 | 0.30 | 0.18 | 0.15 | 0.15 |
A.T1℃、前10min,V(NO2)=0.03mol/(L•min)
B.T1℃、反应达化学平衡状态时,CH4的转化率为80%
C.T2℃、反应在40min时处于平衡状态
D.T1>T2
(2)反应的平衡常数K(T1)>K(T2),△H<0,理由是由表中数据可知,T2时反应速率较大,所以T1<T2;升高温度平衡逆向移动,可知K(T1)>K(T2),所以正反应放热.
(3)T1℃时反应的平衡常数K为3.2.
(4)反应在T1℃下进行,50min时,向平衡后的容器中再通入0.10molCH4和0.40molNO2,在下图中画出恒温,重新达到平衡过程中n(CH4)随时间变化的曲线(只要求画出n(CH4)的变化趋势,不需要准确画出再次平衡后n(CH4).
Ⅲ.NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见下图.该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应式为NO2-e-+NO3-=N2O5.