题目内容
2015年9月20日“长征六号”运载火箭成功将20颗微小卫星送入太空,创造了中国航天一箭多星的新纪录。“长征六号”运载火箭采用无毒环保的过氧化氢一煤油为推进剂。
(1)石油经过 可获得汽油、煤油、柴油、重油等,通过将重油_______可获得更多的汽油、煤油等轻质油。
(2)煤油中的主要组成元素是 (填元素符号)。
(3)在H2O2水溶液中加入少量MnO2粉末时迅速产生大量气泡,该气体能使带火星的木条复燃,该反应中,还原产物是 (填化学式),每产生1mol气体时转移电子的物质的量为__________。
(4)H2O2不稳定,下列各表为在不同条件下1h内H2O2的分解率(均以质量分数为30%的H2O2溶液开始实验):
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①在60℃、pH=3.1条件下,H2O2的分解速率为__________mol/(L·min)(已知30%的H2O2溶液的密度为1.11 g/cm3,反应过程中溶液体积变化忽略不计,计算结果保留两位有效数字)。
②结合表中的规律,推测H2O2在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_____________(填标号)。
a.30℃、pH =13.0,H2O2溶液的质量分数为30%
b.70℃、pH=9.0,H2O2溶液的质量分数为30%
c.70℃、pH =13.0,H2O2溶液的质量分数为30%
氢气是一种清洁能源,氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。
(1)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10mol水蒸气发生反应:2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)△H = +484kJ·mol—1,不同时段产生O2的量见下表:
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.0010 | 0.0016 | 0.0020 | 0.0020 |
上述反应过程中能量转化形式为光能转化为 能,达平衡过程中至少需要吸收光能为 kJ。
(2)现有反应:CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+ H2(g) △H<0,在相同温度和相同体积下进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
物质的量 | CO | H2 O | CO2 | H2 |
甲 | a mol | a mol | 0 mol | 0 mol |
乙 | 0mol | 0 mol | 2a mol | a mol |
丙 | 0 mol | 0 mol | a mol | a mol |
丁 | a mol | a mol | a mol | a mol |
上述四种情况达到平衡后,甲、乙、丙、丁容器中n(CO)的大小顺序为 。
(3)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3得金属钨,总反应为WO3 (s) + 3H2 (g)
W (s) + 3H2O (g)。请回答下列问题:
①某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为 。
②上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 | 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成份 | WO3 W2O5 WO2 W |
假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为 。
③钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)
WI4 (g)。下列说法正确的有 (填字母)。
A.灯管内的I2可循环使用
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
D.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢