9.某工厂使用石油热裂解的副产物CH4来制取H2,其生产流程如图1所示:

(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H<0,其平衡常数随温度的变化如下:
在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为50%.
(2)第II步反应CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),在830℃,向恒容反应器中加入下列物质发生上述反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有B(填实验编号).
(3)在一个不传热的恒容容器中,判断第II步反应达平衡的标志是③④(填序号).
①体系的压强不再变化 ②混合气体的平均相对分子质量不再变化
③体系中各物质的浓度不再改变 ④体系的温度不再变化
⑤混合气体的密度不再变化
(4)图2表示此流程的第II步反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况.则图中t2时刻发生改变的条件是降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量(只写2种).
(5)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l molH2放出的热量为 33.2kJ,第Ⅰ步反应的热化学方程式为 CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=-103.3kJ•mol-1.
则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ•mol-1.
(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H<0,其平衡常数随温度的变化如下:
| 温度T/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(2)第II步反应CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),在830℃,向恒容反应器中加入下列物质发生上述反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有B(填实验编号).
| 实验编号 | n(CO)/mol | n(H2O)/mol | n(H2)/mol | n(CO2)/mol |
| A | 1 | 5 | 2 | 3 |
| B | 2 | 2 | 1 | 1 |
| C | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
①体系的压强不再变化 ②混合气体的平均相对分子质量不再变化
③体系中各物质的浓度不再改变 ④体系的温度不再变化
⑤混合气体的密度不再变化
(4)图2表示此流程的第II步反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况.则图中t2时刻发生改变的条件是降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量(只写2种).
(5)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l molH2放出的热量为 33.2kJ,第Ⅰ步反应的热化学方程式为 CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=-103.3kJ•mol-1.
则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-136.5kJ•mol-1.
8.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
| A. | 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ•mol--1,则氢气的燃烧热为241.8 kJ•mol-1 | |
| B. | 已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1,则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3 kJ的热量 | |
| C. | 已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H=akJ•mol--12C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=bkJ•mol--1则a>b | |
| D. | 已知P (红磷,s)═P (白磷,s)△H>0,则白磷比红磷稳定 |
7.CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如如图1

已知:
①浸出液含有阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成CoCl2.
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出加适量NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发(浓缩)、冷却(结晶)和过滤.
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+;其使用的最佳pH范围是B(填选项序号).
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水(答一条即可).
(7)已知某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质.充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图3所示).若该电池的总反应为$?_{放电}^{充电}$LiCoO2+C6?CoO2+LiC6,则电池放电时的正极反应式为CoO2+Li++e-=LiCoO2.
已知:
①浸出液含有阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
| 完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O.
(2)写出加适量NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O.
(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为Fe(OH)3、Al(OH)3.
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是蒸发(浓缩)、冷却(结晶)和过滤.
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2.向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+;其使用的最佳pH范围是B(填选项序号).
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5
(6)为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量.通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水(答一条即可).
(7)已知某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质.充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图3所示).若该电池的总反应为$?_{放电}^{充电}$LiCoO2+C6?CoO2+LiC6,则电池放电时的正极反应式为CoO2+Li++e-=LiCoO2.
6.半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂.实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2在曲颈瓶中模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5.PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3.PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
请回答下列问题:
(1)B中所装试剂是浓H2SO4;E中冷水的作用是冷凝PCl3防止其挥发.
(2)F中碱石灰的作用1是吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3 反应.
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止黄磷自燃.
(4)粗产品中常含有POC13、PCl5等.加入黄磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3.
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3,溶液滴定;
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为79.75%.
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5.PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3.PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| PCl3 | -112 | 75.5 |
| POCl3 | 2 | 105.3 |
(1)B中所装试剂是浓H2SO4;E中冷水的作用是冷凝PCl3防止其挥发.
(2)F中碱石灰的作用1是吸收多余的氯气,防止空气中的水蒸汽进入烧瓶中和PCl3 反应.
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷.通干燥CO2的作用是排尽装置中的空气,防止黄磷自燃.
(4)粗产品中常含有POC13、PCl5等.加入黄磷加热除去PCl5后,通过蒸馏(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3.
(5)实验结束时,可以利用C中的试剂吸收多余的氯气,C中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+2H2O.
(6)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00mL 0.1000mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L的Na2S2O3,溶液滴定;
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3溶液8.40mL.
已知:H3PO3+I2═H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,根据上述数据,假设测定过程中没有其他反应,该产品中PCl3的质量分数为79.75%.
5.
在密闭容器中,将起始浓度均为2mol/L的CO和H2O混合加热到400℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),一段时间后该反应达到平衡,测得CO的浓度为0.5mol/L,则:
(1)平衡时CO的转化率为75%;该反应在该温度时的化学平衡常数为9.
(2)在相同的条件下,如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L,则CO的转化率为75%.
(3)800℃时,该反应的平衡常数为1,则该反应的△H<0(填>,<,=)
(4)改变起始条件,在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生上述反应,CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
(5)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表:
t℃时物质浓度(mol/L)的变化
①表中3min~4min之间反应处于平衡状态; C1数值大于0.08mol/L(填大于、小于或等于).
②反应在4min~5min之间,平衡向逆方向移动,可能的原因是D(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是C(单选).
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加水蒸气 D.增加氢气浓度.
(1)平衡时CO的转化率为75%;该反应在该温度时的化学平衡常数为9.
(2)在相同的条件下,如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L,则CO的转化率为75%.
(3)800℃时,该反应的平衡常数为1,则该反应的△H<0(填>,<,=)
(4)改变起始条件,在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生上述反应,CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
(5)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表:
| 时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | C1 | C2 | C3 | C3 |
| 4 | C1 | C2 | C3 | C3 |
| 5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | 0.104 |
| 6 | 0.096 | 0.266 |
①表中3min~4min之间反应处于平衡状态; C1数值大于0.08mol/L(填大于、小于或等于).
②反应在4min~5min之间,平衡向逆方向移动,可能的原因是D(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是C(单选).
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加水蒸气 D.增加氢气浓度.
3.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
| A. | HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ•mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ•mol-1 | |
| B. | 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 | |
| C. | CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol-1,则2CO2(g)═2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0 kJ•mol-1 | |
| D. | 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g);△H12C(s)+O2(g)=2CO(g);△H2,则△H1>△H2 |
1.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义.以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.则前5分钟的平均反应速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡时H2的转化率为50%.
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有CD
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$.
②试比较K1、K2的大小,K1> K2 (填“<”“>”或“=”);
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是C(填序号字母)
A、容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B、v(N2)正=3v(H2)逆
C、容器内混合气体的压强保持不变
D、混合气体的密度保持不变
④400℃时,当测得NH3、N2和H2的物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正>v(N2)逆 (填“<”“>”或“=”).
(4)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,则原化学平衡向逆反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),容器内混合气体的压强增大.
0 173016 173024 173030 173034 173040 173042 173046 173052 173054 173060 173066 173070 173072 173076 173082 173084 173090 173094 173096 173100 173102 173106 173108 173110 173111 173112 173114 173115 173116 173118 173120 173124 173126 173130 173132 173136 173142 173144 173150 173154 173156 173160 173166 173172 173174 173180 173184 173186 173192 173196 173202 173210 203614
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol.则前5分钟的平均反应速率v(N2)=0.01mol/(L•min).平衡时H2的转化率为50%.
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有CD
A.加了催化剂 B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K2 | 0.5 |
②试比较K1、K2的大小,K1> K2 (填“<”“>”或“=”);
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是C(填序号字母)
A、容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B、v(N2)正=3v(H2)逆
C、容器内混合气体的压强保持不变
D、混合气体的密度保持不变
④400℃时,当测得NH3、N2和H2的物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正>v(N2)逆 (填“<”“>”或“=”).
(4)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,则原化学平衡向逆反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率增大(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),容器内混合气体的压强增大.