【題目】氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。以生物材質(zhì)(以C 計(jì))與水蒸氣反應(yīng)制取H2是一種低耗能,高效率的制H2方法。該方法由氣化爐制造H2和燃燒爐再生CaO兩步構(gòu)成。氣化爐中涉及到的反應(yīng)為:
I.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2;
Ⅲ.CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3;
(1)該工藝制H2總反應(yīng)可表示為C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),其反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______________(用K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。在2L的密閉容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________。
a.容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變 b.H2與H2O(g)的物質(zhì)的量之比不再變化
c.混合氣體的密度不再變化 d.形成 a mol H-H鍵的同時(shí)斷裂 2 amol H-O鍵
(2)對(duì)于反應(yīng)Ⅰ,不同溫度和壓強(qiáng)對(duì)H2產(chǎn)率影響如下表。
壓強(qiáng) 溫度 | p1/Mpa | p2/Mpa |
500℃ | 45.6% | 51.3% |
700℃ | 67.8% | 71.6% |
由表中數(shù)據(jù)判斷:p1 ______ p2(填“>”、“<”或“=”)
下列圖像正確的是_________。
(3)已知反應(yīng)Ⅱ的△H= -41.1 kJ/mol, C=O、O-H、H-H的鍵能分別為803kJ/mol,464 kJ/mol、436 kJ/mol,則 CO中碳氧鍵的鍵能為___________ kJ/mol。
(4)對(duì)于反應(yīng)Ⅲ,若平衡時(shí)再充入CO2,使其濃度增大到原來(lái)的2倍,則平衡向_____________(填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng);當(dāng)重新平衡后,CO2濃度_________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】 K1·K2·K3 bc > BD 1072.9 正反應(yīng) 不變。
【解析】(1)①已知:I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) K1,Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)K2,Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)K3,反應(yīng)I、II、III之和為反應(yīng)C(s)+2H2O(g)+CaO(s)═CaCO3(s)+2H2(g),則K=K1K2K3;a.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,容器內(nèi)混合物的質(zhì)量始終不變,不能判斷達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;b.H2與H2O(g)的物質(zhì)的量之比不再變化,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,能夠判斷達(dá)到了平衡狀態(tài),正確;
c.C為固體,反應(yīng)后氣體的質(zhì)量增大,溶液的體積不變,則混合氣體的密度不再變化,能夠判斷達(dá)到了平衡狀態(tài),正確;d.形成 a mol H-H鍵的同時(shí)斷裂 2 amol H-O鍵描述的都是正反應(yīng)速率,不能判斷達(dá)到了平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;故選bc,故答案為:K1K2K3;bc;
(2)根據(jù)反應(yīng)Ⅰ、C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K1;相同溫度條件下,減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),氫氣的產(chǎn)率增大,因此p1 > p2;A.減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),與圖像不符,錯(cuò)誤;B.根據(jù)表格數(shù)據(jù),升高溫度,氫氣的產(chǎn)率增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),與圖像吻合,正確;C.升高溫度,平衡正向移動(dòng),水的含量減少,降低壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),水的含量減少,與圖像不符,錯(cuò)誤;D.升高溫度,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,與圖像吻合,正確,故選BD,故答案為:>;BD;
(3)設(shè)CO中碳氧鍵的鍵能x kJ/mol,反應(yīng)ⅡCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H= -41.1 kJ/mol=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(x+464×2)-(803×2+436),解得x=1072.9,故答案為:1072.9;
(4)反應(yīng)ⅢCaO(s)+CO2(g)CaCO3(s),若平衡時(shí)再充入CO2,使其濃度增大到原來(lái)的2倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng);溫度不變,平衡常數(shù)不變,K=不變,則重新平衡后,CO2濃度不變,故答案為:正反應(yīng);不變。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、D是由常見(jiàn)的短周期非金屬元素形成的單質(zhì),常溫下A是淡黃色粉末,B、D是氣體,F、G、H的焰色反應(yīng)均為黃色,水溶液均顯堿性,E有漂白性。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去),回答下列問(wèn)題:
(1)A所含元素在周期表中的位置為______________,C的電子式為_______________。
(2)A與H在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(3)將A溶于沸騰的G溶液中可以制得化合物I,I在酸性溶液中不穩(wěn)定,易生成等物質(zhì)的量的A和E,I在酸性條件下生成A和E的離子方程式為____________________。I是中強(qiáng)還原劑,在紡織、造紙工業(yè)中作為脫氯劑,向I溶液中通入氯氣可發(fā)生反應(yīng),參加反應(yīng)的I和氯氣的物質(zhì)的量比為1:4,該反應(yīng)的離子方程式為__________________。
(4)向含有0.4molF、0.1molG的混合溶液中加入過(guò)量鹽酸,完全反應(yīng)后收集到aL氣體C(標(biāo)準(zhǔn)狀況),取反應(yīng)后澄清溶液,加入過(guò)量FeCl3溶液,得到沉淀3.2g,則a=____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知二氧化硫能夠與一些鹵素單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成強(qiáng)酸。某化學(xué)興趣小組選用下列實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)定工業(yè)原料氣(含SO2、N2、O2) 中的SO2的含量。
(1)若原料氣以左向右流向時(shí),上述裝置組裝連接的順序是:原料氣→____________(填a、b、c、d、e)。
(2)寫(xiě)出裝置Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________ ;當(dāng)裝置Ⅱ中出現(xiàn)___________________現(xiàn)象時(shí),立即停止通氣。
(3)若碘溶液的濃度為0.05mol/L、體積為20mL,收集到的N2與O2的體積為297.6 mL(己折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),SO2的體積分?jǐn)?shù)為______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】磷化鋁(AlP)通常可作為一種廣譜性熏蒸殺蟲(chóng)劑,吸水后會(huì)立即產(chǎn)生高毒的PH3氣體(熔點(diǎn)為-132℃,還原性強(qiáng))。衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:當(dāng)糧食中磷化物(以PH3計(jì))的含量不超過(guò)0.05mg·kg-1時(shí),糧食質(zhì)量合格;反之,糧食質(zhì)量不合格。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過(guò)下列方法對(duì)糧食中殘留的磷化物含量進(jìn)行了研究。
【操作流程】
安裝吸收裝置→PH3的產(chǎn)生與吸收→轉(zhuǎn)移KMnO4吸收溶液→亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
【實(shí)驗(yàn)裝置】
已知 C 中盛有 100 g原糧,E 中盛有 20.00 mL 1.13×10-3 mol L-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器D的名稱(chēng)是____________________________。
(2)B中盛有焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液,其作用是吸收空氣中的O2,防止氧化裝置C中生成的PH3,則A中盛裝KMnO4溶液的作用是_________________________。
(3)已知MnO4-被還原為Mn2+,若0.1mol PH3恰好被0.16mol KMnO4吸收,則PH3被氧化的產(chǎn)物是__________,寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_________________________
(4)收集E中吸收液,加水稀釋至250mL,取25.00mL于錐形瓶中,用5.0×10-4mol L-1的Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO4溶液:
三次實(shí)驗(yàn)消耗V標(biāo) | 1 | 2 | 3 |
mL | 11.02 | 11.30 | 10.98 |
①滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是:________________________________。
②數(shù)據(jù)處理:消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液____mL;則該原糧中磷化物(以PH3計(jì))的含量為______________________mg kg-1。
③若C中反應(yīng)完全后,忘記通入空氣即進(jìn)行(4)中的滴定操作,則消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積____________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】納米孔氣凝膠保溫氈是由二氧化硅氣凝膠和玻璃纖維組成的復(fù)合保溫材料,該材料具有保溫性能好、防火性能卓越、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.該材料能溶于水
B.該材料對(duì)鐵質(zhì)管道沒(méi)有腐蝕性
C.二氧化硅可用來(lái)制造光導(dǎo)纖維
D.用激光筆照射二氧化硅氣凝膠可產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在溶液中能大量共存的離子組是
A. H+、OH-、Na+、Cl-
B. K+、NO3-、Cu2+、Cl-
C. Ba2+、SO42-、Na+、OH-
D. Fe3+、OH-、NH4+、HCO3-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】與氫氣完全加成后,不可能生成2,2,3﹣三甲基戊烷的烴是( )
A.(CH3)3C﹣CH=CH2
B.CH2=C(CH2CH3)C(CH3)3
C.HC≡CCH(CH3)C(CH3)3
D.(CH3)3CC(CH3)=CHCH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】光導(dǎo)纖維已成為信息社會(huì)必不可少的高技術(shù)材料.下列物質(zhì)用于制造光導(dǎo)纖維的是( 。
A.金剛石
B.大理石
C.鋁合金
D.二氧化硅
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)按已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律,27號(hào)元素在周期表中的位置是____________,其價(jià)電子的軌道排布圖為_____________________________。
(2)若en代表乙二胺(),則配合物[Pt(en)2]Cl4中心離子的配位原子數(shù)為____________。
(3)BeCl2是共價(jià)分子,可以以單體、二聚體和多聚體形式存在。它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下,指出Be的雜化軌道類(lèi)型。
①Cl-Be-Cl ____________。
② ____________。
③___________。
(4)磷化硼(BP)是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料,這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜。它是通過(guò)在高溫氫氣氛圍下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反應(yīng)制得。BP晶胞如圖所示。
①畫(huà)出三溴化硼和三溴化磷的空間結(jié)構(gòu)式(必須體現(xiàn)出分子立體結(jié)構(gòu))。
三溴化硼____________________。
三溴化磷____________________。
②在BP晶胞中B的堆積方式為____________。
③計(jì)算當(dāng)晶胞參數(shù)為478pm(即圖中立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm)時(shí)磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離____________。
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