【題目】甲醇是重要的化工原料,利用煤化工中生產的CO和H2可制取甲醇,發(fā)生的反應為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-99kJ/mol。
(1)關于該反應的下列說法,錯誤的是___________。
A.消耗CO和消耗CH3OH的速率相等時,說明該反應達到平衡狀態(tài)
B.升高溫度,正反應速率減小,逆反應速率增大
C.使用催化劑,可以提高CO的轉化率
D.增大壓強,該反應的化學平衡常數(shù)不變
(2)在某溫度時,將1.0mol CO 與2.0 mol H2充入2 L的空鋼瓶中,發(fā)生上述反應,在第5 min時達到化學平衡狀態(tài),此時甲醇的物質的量分數(shù)為10%。甲醇濃度的變化狀況如圖所示:
①從反應開始到5 min 時,生成甲醇的平均速率為________。
②5 min 時達到平衡,H2的平衡轉化率α=_____%.化學平衡常數(shù)K= _______。
③1min 時的v正(CH3OH)______ 4min 時v逆(CH3OH ) (填“大于“小于“或“等于”)。
④若將鋼瓶換成同容積的絕熱鋼瓶,重復上述實驗,平衡時甲醇的物質的量分數(shù)_____0.1(填“>”“<”或“=”)
【答案】 B、C 0.025mol/(L·min) 25 0.59 大于 <
【解析】(1)消耗CO和消耗CH3OH的速率相等時,說明反應的正逆反應速率相等,所以反應一定達平衡,選項A正確。升高溫度一定是正逆反應速率都加快,所以選項B錯誤。催化劑不改變平衡態(tài),也就一定不改變轉化率,選項C錯誤;瘜W反應平衡常數(shù)只與溫度有關,所以增大壓強,平衡常數(shù)不變,選項D正確。
(2)根據(jù)題目數(shù)據(jù)計算如下:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
起始: 0.5 1 0
反應: X 2X X
平衡: 0.5-X 1-2X X (以上單位為mol/L)
甲醇的物質的量分數(shù)為10%,所以 ,X=0.125mol/L。
①甲醇的速率為0.125÷5=0.025 mol/(L·min)。
②由上述計算,反應的氫氣為2×0.125=0.25,轉化率為0.25÷1=25%。達平衡時CO、H2和CH3OH的物質的量濃度分別為:0.375mol/L、0.75mol/L和0.125mol/L,所以平衡常數(shù)K=0.125/0.375×0.752=0.59。
③反應達平衡的速率圖像如下圖:
所以,在達平衡前任意點的正反應速率大于任意點的逆反應速率,即1min時的v正(CH3OH)>4min時v逆(CH3OH)。
④若將鋼瓶換成同容積的絕熱鋼瓶,重復上述實驗,則反應放出的熱量不能散發(fā),會使體系溫度上升,正反應放熱,溫度升高,平衡逆向移動,甲醇體積分數(shù)將減小,所以小于0.1。
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【題目】痕檢是公安機關提取犯罪嫌疑人指紋的一種重要的方法,AgNO3顯現(xiàn)法就是其中一種:人的手上有汗?jié)n,用手動過白紙后,手指紋線就留在紙上。如果將溶液①小心涂到紙上,溶液①中的溶質就跟汗?jié)n中的物質②作用,生成物質③,物質③在光照下,分解出的銀粒呈灰褐色,隨著反應的進行,銀粒逐漸增多,由棕色變成黑色的指紋線。用下列化學式表示這三種物質都正確的是 ( )
A.①AgNO3;②NaBr;③AgBr B.①AgNO3;②NaCl;③AgCl
C.①AgCl; ②AgNO3;③NaCl D.①AgNO3;②NaCl;③Ag
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【題目】下列有關能源與能量的說法正確的是( )
A.煤和石油是經(jīng)過億萬年形成的,億萬年后煤和石油還會生成,故二者屬可再生能源
B.蒸汽屬于一次能源
C.凡經(jīng)過加熱而發(fā)生的反應都是吸熱反應,常溫下進行的反應都是放熱反應
D.反應物和生成物的總能量決定反應是放熱還是吸熱
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【題目】全釩液流電池,簡稱釩電池,它的電能是以化學能的方式存儲在不同價態(tài)釩離子的硫酸電解液中,采用質子交換膜作為電池組的隔膜,電解質溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學反應。電池總反應為VO2++V3++H2OV2++VO2++2H+。下圖是釩電池基本工作原理示意圖。下列說法錯誤的是
A. 電池完全放電后,正、負極分別為VO2+和V3+離子溶液
B. 放電時,負極反應式為V2+-e-=V3+
C. 充電過程中,負極電解液的pH不變
D. 充電時,陽極反應式為VO2++H2O-e-=VO2++2H+
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【題目】“千年大計、國家大事”,雄安新區(qū)無疑是今年最受矚目的地區(qū)。不過,近日媒體報道河北廊坊、天津等地存在超大規(guī)模的工業(yè)污水滲坑,給雄安新區(qū)的水環(huán)境帶來隱患,目前正采用多種方法對污水進行處理,改善水資源狀況。
(1)在微生物作用的條件下,廢水中的NH4+經(jīng)過兩步反應氧化成NO3-,兩步反應的能量變化示意圖如下:
①第一步反應是______反應(選填“放熱”或“吸熱”),判新依據(jù)是_________。1mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學方程式為_____________。
②一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該過程中CH3OH反應生成CO2,則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比為______.
(2)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體,是國際上公認為安全、無毒的綠色消毒劑,可以投入廢水中清除污染物。
①二氧化氯可以將廢水中的氰化物(CN-)氧化成兩種無污染氣體.寫出離子方程式________。
②廢水中的重金屬離子的危害性很大,二氧化氯能夠在弱酸性溶液中把二價錳離子氧化成不溶于水的二氧化錳(MnO2),寫出反應的離子方程式_______________。
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【題目】黃鉀銨鐵礬[KNH4Fex(SO4)y(OH)z] 不溶于水和稀硫酸,制取流程如下:
請回答下列問題:
(1)溶液X是_______。
(2)在黃鉀銨鐵礬[KNH4Fex(SO4)y(OH)z] 中,x、y、z的代數(shù)關系式為_______。
(3)檢驗濾液中是否存 在K+的操作是_______。
(4)黃鉀銨鐵礬的化學式可通過下列實驗測定:
步驟1: 稱取一定質量的樣品加入稀硝酸充分溶解,將所得溶液轉移至容量瓶配制成100.00mL 溶液A。
步驟2: 最取25.00mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體9.32g。
步驟3: 量取25.00mL溶液A,加入足最NaOH溶液,加熱,收集到標準狀下氣體224mL,同時有紅褐色沉淀生成。
步驟4: 將步驟3所得沉淀過濾、洗滌、灼燒,最終得固體4.80g。
①步驟1配制溶液A所需的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需_______。
②根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算黃鉀銨鐵礬中的n(OH-)∶n(SO42-)的比值為_______。(寫出必要的計算過程,否則不得分)
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【題目】水處理技術在生產、生活中應用廣泛,對工業(yè)廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施.
(1)水的凈化和軟化的區(qū)別是水的凈化是用混凝劑將水中的膠體及懸浮物沉淀下來,而水的軟化是;
(2)生活用水必須保證安全,自來水廠需要對取自江河湖泊中的淡水進行殺菌消毒、混凝沉淀、過濾等工藝處理,這三項處理的正確順序是;
(3)下列試劑能夠用來對自來水進行殺菌消毒,且不會造成二次污染的是(填字母).
a.福爾馬林 b.漂白粉 c.氯氣 d.臭氧
(4)Na2FeO4是一種新型水處理劑,工業(yè)上可用FeSO4制備Na2FeO4其工藝流程如下:
①工業(yè)上常用硫酸亞鐵作混凝劑除去天然水中含有的懸浮物和膠體,為了達到更好的效果,要將待處理水的pH調到9左右,再加入綠礬.請解釋這一做法的原因(用必要的離子方程式和文字描述).
②寫出由Fe(0H)3制取Na2FeO4的化學方程式;
(5)石灰純堿法是常用的硬水軟化方法,已知25℃時Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9 , 現(xiàn)將等體積的Ca(OH)2溶液與Na2CO3溶液混合(假設溶液體積具有加和性),若Na2CO3溶液的濃度為5.6×10﹣5molL﹣1 , 則生成沉淀所需Ca(0H)2溶液的最小濃度為 .
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