【题目】中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0
化学键 | H—H | C—H | C=C | C—C |
E(kJ/mol) | a | b | c | d |
(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=____________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4 ,仅发生上述反应,反应过程中 0~15min CH4的物质的量随时间变化如图1,测得10~15min时H2的浓度为1.6mol/L。
①0~10min内CH4表示的反应速率为__________mol/(L·min)。
②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填“a”或 “b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(CH4)发生图1中所示变化,则改变的条件可能是_____________________________________(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与k逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数v正____v逆(填“>”“=”或“<”),判断的理由是_________________ 。
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-。
①C极的Pt为______ 极(填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL,则阴极区所得溶液在25℃时pH=_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500mL)。
【题目】在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16mol 充入 10L 恒容密闭容器中,恒容器闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)mol | 0.12 | 0.11. | 0.10 | 0.10 |
A.反应前 2min 的平均速率 v(Z)=2.0×10-3mol·L-1min-1
B.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.16mol 气体 X,与原平衡相比,达到新平衡时,气体 Y 的转化率增大,X 的体积分数增大,Z 的体积分数减少
C.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前 v (逆)>v(正)
D.保持其他条件不变,起始时向溶液中充入0.32mol气体X 和0.32mol 气体 Y,到达平衡时,n(Z)<0.24mol
【题目】某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有Al、Al2O3、Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示:
化学式 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-39 | 10-34 | 10-15 |
现用含镍废催化剂制备NiSO4·7H2O晶体,其流程图如图:
回答下列问题:
(1)滤液中的阴离子为_____。
(2)“酸浸”所使用的酸为_____。
(3)“净化除杂”是为了除铁,需加入H2O2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为__;一段时间后。溶液中有气泡出现,并放热.随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是__;然后调节pH就可使溶液中铁元素完全沉淀,若使其刚好沉淀完全(离子浓度为1.0×10-5mol/L),此时的pH=__(保留一位小数)
(4)“操作A”为_____、过滤、洗涤、干燥,即得产品。
(5)关于铁铝化合物的下列说法正确的是__(填序号)。
①配制FeCl3、AlCl3溶液时,均是先将固体FeCl3、AlCl3溶于较浓的盐酸,再用蒸馏水稀释到所需浓度
②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通过化合反应生成
③利用氯水和KSCN溶液可以检验FeCl3溶液中有无Fe2+
④加热蒸干Al2(SO4)3溶液残留固体的成分为Al2O3