题目内容
氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下两种制氢方法。完成下列问题:
(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)△H
在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见右图,图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。
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①△H______0,(“>”、“<”或“=”),
②若985℃时,反应经tmin达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=______(用含c、t的代数式表示)。
③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:______。
(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2.相关主要反应如下:
I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131.0kJ/mol
Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=-43kJ/mol
Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s) △H=-178.3kJ/mol
①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
CaCO3(s)+2H2(g)的△H=______;
若K1、K2、K3分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,该平衡常数K=_____________(用K1、K2、K3表示)。
②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)
CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是______。(填字母编号)
A.降低体系的温度
B.压缩容器的体积
C.适当增加水蒸气的通入量
D.增加CaO的量
③下图为反应I在一定温度下,平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图。若反应达某一平衡状态时,测得c(H2O)=2c(H2)=2c(CO)=2mol/L,试根据H2O的体积百分含量变化曲线,补充完整CO的变化曲线示意图。
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锰的用途非常广泛,以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
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已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步骤Ⅰ中,为加快溶浸速率,可采取的措施是: 。(至少答两条)
(2)步骤Ⅱ中,须加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,则滤渣1的主要成分为 (填化学式)。已知MnO2的作用为氧化剂,则得到该成分所涉及的离子方程式为
。
(3)步骤Ⅲ中,所加(NH4)2S的浓度不宜过大的原因是 。
(4)滤液2中,c(Co2+) :c(Ni2+)= 。
(5)将质量为a㎏的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质Mn b kg。若每一步都进行完全,滤渣1为纯净物,质量为c kg,则原碳酸锰矿中MnCO3的质量分数为 。(用含a、b、c的式子表达,无需化简)
下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确且具有因果关系的是( )
选项 | 操作 | 现象 | 解释或结论 |
A | 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH | Na2CO3溶液的pH较大 | 非金属性C<S |
B | 向盛有2ml0.1mol/L AgNO3溶液的试管中滴加一定量0.1mol/L NaCl溶液,再向其中滴加一定量0. 1mol/L KI溶液, | 先有白色沉淀生成,后又产生黄色沉淀 | Ksp(AgCl)> Ksp(AgI) |
C | 室温下,取相同大小、形状和质量的Cu粒分别投入0.1mol/L的稀硝酸和10.0mol/L的浓硝酸中 | Cu粒与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈 | 探究浓度对化学反应速率的影响 |
D | 用石墨做电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液 | 阴极上先析出铜 | 金属活动性:Mg>Cu |