【题目】电解质水溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡,请回答下列问题:
(1)已知部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HCN | H2CO3 |
电离常数 (25 ℃) | Ka=1.77×10-4 | Ka=5.0×10-10 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
①HCOONa、NaCN、NaHCO3、Na2CO3这4种溶液中阴离子结合质子能力最强的是________。
②体积相同、c(H+)相同的三种酸溶液a.HCOOH;b.HCN;c.H2SO4分别与同浓度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是(填字母)____________。
③向NaCN溶液通入少量CO2反应的化学方程式是_________________________________。
(2)①一定浓度的NaCN溶液pH=9,用离子方程式表示呈碱性的原因是__________________________________________________;此时c(HCN)/c(CN-)=________。
②HCN溶液有挥发性,HCN是有剧毒的物质,实验室在做有关NaCN的实验时尽量不采用的实验条件是__________________。
A、冰水浴 B、加热 C、浓溶液 D、稀溶液 E、酸性条件 F、碱性条件
③常温下,NaCN与过氧化氢溶液反应,生成NaHCO3和能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,大大降低其毒性。该反应的化学方程式是__________________________________。
【题目】甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是用于驱动电动汽车的质子交换膜燃料电池的理想氢源,当前研究主要集中在提高催化剂活性和降低尾气中CO含量,以免使燃料电池Pt电极中毒。重整过程发生的反应如下:
反应I CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g) ΔH1
反应Ⅱ CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH2
反应Ⅲ CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,其中K2、K3随温度变化如下表所示:
125℃ | 225℃ | 325℃ | |
K2 | 05535 | 1858 | 9939.5 |
K3 | 1577 | 137.5 | 28.14 |
请回答:
(1)反应Ⅱ能够自发进行的条件_______(填“低温”、“高温”或“任何温度”),ΔH1____ΔH3(填“>”、“<”或“=”)。
(2)相同条件下,甲醇水蒸气重整制氢较甲醇直接分解制氢(反应Ⅱ)的先进之处在于___________________________________________________________________。
(3)在常压、Cat.1催化下,CH3OH和H2O混和气体(体积比1∶1.2,总物质的量2.2mol)进行反应,tl时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。
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注:曲线a表示CH3OH的转化率,曲线b表示CO的选择性,曲线c表示CO2的选择性
① 下列说法不正确的是__________。
A.反应适宜温度为300℃
B.工业生产通常在负压条件下进行甲醇水蒸气重整
C.己知Cat.2催化剂具有更高催化活性,可提高甲醇平衡转化率
D.添加CaO的复合催化剂可提高氢气产率
② 260℃时H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出300℃时至t1时刻H2物质的量随时间的变化曲线。________________
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(4)副产物CO2可以在酸性水溶液中电解生成甲酸,生成甲酸的电极反应式是:___________。
【题目】甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)已知:
△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为:
_______________________________________________;
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、 270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
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①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是__________
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=_____________________。
(3)在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(molL-1)变化如下表所示:
0min | 5min | 10min | |
CO | 0.1 | 0.05 | |
H2 | 0.2 | 0.2 | |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是_________________________;且该条件所改变的量是_______________。
【题目】T1 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1),下列说法错误的是( )
反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
0 | 2.00 | 3.00 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 1.80 |
A. 用H2表示反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.60/t1mol·L-1·min-1
B. 保持其他条件不变,若起始时向容器中充入3.00 mol CO和2.00 mol H2O(g),达到平衡时,n(CO2)=1.20 mol
C. 保持其他条件不变,在t2 min时向容器中再通入1.00 mol CO,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率将增大
D. 温度升至T2 ℃,上述反应的平衡常数为0.70,则正反应的ΔH<0
【题目】在下列影响化学反应速率的因素中,能使化学反应速率加快的方法是( )
①升高温度 ②加入催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ①②③④