【題目】I.二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍首,目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇。已知氫氣、甲醇燃燒的熱化學方程式如下:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=- 283.0kJ/mol;
②2CH3OH (1)+3O2=2CO2(g)+4H2O(1) △H=- 726.0kJ/mol。
(1)寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學方程式____。
(2)已知:CO2 (g)+3H2 (g)=CH3OH (g)+H2O(g) △H=- 49.0kJ/mol,將6molCO2和8mol H2充入4L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示(實線),圖中數(shù)據(jù)a(l,6)表示在1min時H2的物質(zhì)的量是6mol。
①b點正反應(yīng)速率____(填“大于”“等于”或“小于”)逆反應(yīng)速率。此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為____。
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示。曲線Ⅱ對應(yīng)的實驗條件改變是____,體積不變再充入3 mol CO2和4mol H2,H2O(g)的體積分數(shù)____(填“增大”“不變”或“減小”)
Ⅱ.粗鎳樣品中含Fe、Zn、Ag、Cu等四種金屬雜質(zhì),為獲得高純度的鎳,某興趣小組同學擬用鉛蓄電池為電源,粗鎳及石墨為電極,電解硝酸鎳溶液對粗鎳進行提純。(已知,氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)
(1)鉛蓄電池的負極電極反應(yīng)式為 ___。
(2)粗鎳提純的陰極反應(yīng)式為 ___。電解結(jié)束后,陽極附近產(chǎn)生的沉淀物的主要成分為____。
【答案】 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-61.5kJmol-1 大于 2L2/mol2 降低溫度 增大 Pb+SO42--2e-=PbSO4 Ni2++2e-=Ni Ag、Cu
【解析】I.(1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-283.0kJmol-1,②2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l) △H=-726.0kJmol-1,依據(jù)蓋斯定律①×3-②得到:2CO2 (g)+6H2 (g)=2CH3OH(l)+2H2O (l) △H=-123kJmol-1;熱化學方程式為:CO2 (g)+3H2 (g)=CH3OH(l)+H2O (l) △H=-61.5kJmol-1;故答案為:CO2 (g)+3H2 (g)=CH3OH(l)+H2O (l) △H=-61.5kJmol-1;
(2)①根據(jù)圖像可知,在b點時,反應(yīng)沒有達到化學平衡,此時反應(yīng)朝著正反應(yīng)方向進行著,則有v正>v逆;發(fā)生的反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=,平衡時,根據(jù)圖像和反應(yīng)的方程式可知,c(H2)==0.5mol/L,c(CO2)==1mol/L,c(CH3OH)==0.5mol/L,c(H2O)==0.5mol/L,分別代入平衡常數(shù)可求得K==2L2/mol2,故答案為:大于,2L2/mol2;
②已知反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其焓變△H<0,觀察曲線II,達到平衡的時間變長,且平衡時氫氣減少,平衡正向移動,因此曲線Ⅱ?qū)?yīng)的實驗條件改變是降低溫度,體積不變再充入3molCO2和4molH2,增大了反應(yīng)物濃度,化學平衡向正反應(yīng)方向移動,生成更多的H2O(g),而容器體積不變,顯然H2O(g)的體積分數(shù)增大,故答案為:降低溫度;增大;
II.(1)鉛蓄電池的負極為Pb,電極反應(yīng)式為Pb+SO42--2e-=PbSO4,故答案為:Pb+SO42--2e-=PbSO4;
(2)粗鎳提純時,陰極上Ni2+得到電子生成Ni,電極反應(yīng)式為Ni2++2e-=Ni。陽極上發(fā)生的反應(yīng)為物質(zhì)失去電子被氧化,還原性越強的金屬,優(yōu)先失去電子被氧化,粗鎳樣品中含Fe、Zn、Ag、Cu等四種金屬雜質(zhì),金屬離子的氧化性越強,則金屬的還原性越弱,根據(jù)氧化性:Fe2+ <Ni2+ <Cu2+知,電解結(jié)束后,陽極附近產(chǎn)生的沉淀物的主要成分為Ag、Cu,故答案為:Ni2++2e-=Ni;Ag、Cu。
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【題目】研究反應(yīng)物的化學計量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時,使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀形象的效果。下列表達不正確的是
A. 分散質(zhì)粒子直徑與分散系種類:
B. NaOH溶液與CO2反應(yīng)后溶液中的鈉鹽:
C. AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后鋁的存在形式:
D. Na與O2反應(yīng)的產(chǎn)物:
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【題目】Ⅰ、元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體,回答下列問題:
(1)Cr3+與Al3+的化學性質(zhì)相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是_________。
(2)+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將酸性廢液中的Cr2O72還原成Cr3+,該反應(yīng)的離子方程式為______________。
Ⅱ、以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:
物質(zhì) | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
質(zhì)量分數(shù)/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:
(1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+,反應(yīng)的離子方程式為___________
(2)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式____________。
III、氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下:
在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2,回答下列問題:
反應(yīng)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,___________。
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【題目】如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀,具有自動吹氣流量偵測與控制的功能,非常適合進行現(xiàn)場酒精檢測。下列說法正確的是
A. O2所在的鉑電極處發(fā)生氧化反應(yīng)
B. H+透過質(zhì)子交換膜流向呼氣所在的鉑電極
C. 電路中流過2mol電子時,消耗標準狀況下11.2LO2
D. 該電池的負極反應(yīng)式為:CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+
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【題目】(題文)下列說法正確的是
A. 按系統(tǒng)命名法的名稱為3,3-二甲基-2-乙基戊烷
B. 在一定條件下,乙酸、氨基乙酸、蛋白質(zhì)均能與NaOH發(fā)生反應(yīng)
C. 分子式為C5H12O的醇共有8 種,其中能催化氧化成醛的同分異構(gòu)體有3 種
D. 聚乙烯( PE)和聚氯乙烯( PVC)的單體都是不飽和烴,這些單體均能使溴水褪色
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【題目】已知反應(yīng):HCl + NH3= NH4Cl(固體)如下圖所示,抽去裝置中的玻璃片,使兩種氣體充分反應(yīng)(整個過程中認為裝置氣密性良好),等溫度恢復到原來溫度。下列說法正確的是( )
A. 反應(yīng)后瓶內(nèi)壓強是反應(yīng)前的1/10 B. 裝置中氫元素的總質(zhì)量為0.42 g
C. 生成物的分子數(shù)目為0.1 NA D. 反應(yīng)結(jié)束后,兩個集氣瓶很容易分開
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【題目】已知在一定條件下,反應(yīng) X(g)+3Y(g2Z(g) △H=-a kJ/mol(a>0 ),某實驗小組測得X的轉(zhuǎn)化率(α)在不同溫度與壓強(P)下 的實驗數(shù)據(jù),三者之間關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是
A. 圖中a、b兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)相等
B. 上述反應(yīng)在達到平衡后,縮小體積,Y的轉(zhuǎn)化率提高
C. 升高溫度,正、逆反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動
D. 將2.0molX、6.0molY,置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng),放出的熱量為2akJ
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【題目】為了測定某銅銀合金的組成,將30.0g合金溶于80.0mL 13.5mol·L1的濃HNO3中。待合金完全溶解后,收集到氣體6.72L(標準狀況下)并測得H+濃度為1mol·L1。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積為80.0mL,試計算:
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量___________;
(2)合金中銀的質(zhì)量分數(shù)___________。
(3)確定6.72L氣體中各成分的物質(zhì)的量___________。
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【題目】下列各反應(yīng)中,氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)在同種元素中進行的是
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O2H2↑+O2↑
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