【題目】CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的氣體,用于生產(chǎn)多種化工產(chǎn)品。該技術(shù)中的化學(xué)反應(yīng)為:CH4(g)+3CO2(g) 2H2O(g)+4CO(g) ΔH=+330kJ/mol
(1)下圖表示初始投料比n(CH4):n(CO2)為1:3或1:4,CH4的轉(zhuǎn)化率在不同溫度(T1、T2)下與壓強(qiáng)的關(guān)系。[注:投料比用a1、a2表示]
①a2=__________。
②判斷T1的T2的大小關(guān)系,并說明理由:__________。
(2)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化原理示意圖如下:
①過程Ⅰ,生成1mol H2時吸收123.5kJ熱量,其熱化學(xué)方程式是__________。
②過程Ⅱ,實現(xiàn)了含氫物種與含碳物種的分離。生成H2O(g)的化學(xué)方程式是__________。
③假設(shè)過程Ⅰ和過程Ⅱ中的各步均轉(zhuǎn)化完全,下列說法正確的是__________。(填序號)
a.過程Ⅰ和過程Ⅱ中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
b.過程Ⅱ中使用的催化劑為Fe3O4和CaCO3
c.若過程Ⅰ投料,可導(dǎo)致過程Ⅱ中催化劑失效
【答案】 1:4 T2>T1 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高時甲烷的轉(zhuǎn)化率增大 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol 4H2+Fe3O43Fe+4H2O ac
【解析】(1). ①.在相同條件下,投料比越小,甲烷的轉(zhuǎn)化率越大,據(jù)圖可知,a2>a1,故a2表示的是1:4時甲烷的轉(zhuǎn)化率,故答案為:1:4;
②. 因CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高時,平衡正向移動,甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,則T2>T1,故答案為:T2>T1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高時甲烷的轉(zhuǎn)化率增大;
(2). ①.在過程I中,生成1mol H2時吸收123.5kJ熱量,據(jù)圖可知,其熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol,故答案為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ/mol;
②. 由過程II的轉(zhuǎn)化關(guān)系來看,混合氣體中的H2將Fe3O4還原為Fe,反應(yīng)方程式為:4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O,故答案為:4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O;
③. a. 兩個過程都有元素化合價的改變,都發(fā)生了氧化還原反應(yīng),故a正確;b. 過程II中Fe3O4最終被還原為Fe,Fe3O4不是催化劑,故b錯誤;c. 若初始投料比時,二者恰好按照題給方程式反應(yīng),無CO2生成,導(dǎo)致CaCO3無法參加反應(yīng),使催化劑中毒失效,故c正確;答案選ac。
【題型】綜合題
【結(jié)束】
17
【題目】工、農(nóng)業(yè)廢水以及生活污水中濃度較高的會造成氮污染。工業(yè)上處理水體中的一種方法是零價鐵化學(xué)還原法。某化學(xué)小組用廢鐵屑和硝酸鹽溶液模擬此過程,實驗如下。
(1)先用稀硫酸洗去廢鐵屑表面的鐵銹,然后用蒸餾水將鐵屑洗凈。
①除銹反應(yīng)的離子反程式是__________。
②判斷鐵屑洗凈的方法是__________。
(2)將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5。從氧化還原的角度分析調(diào)低溶液pH的原因是__________。
(3)將上述處理過的足量鐵屑投入(2)的溶液中。如圖表示該反應(yīng)過程中,體系內(nèi)相關(guān)離子濃度、pH隨時間變化的關(guān)系。請根據(jù)圖中信息回答:
①t1時刻前該反應(yīng)的離子方程式是__________。
②t2時刻后,該反應(yīng)仍在進(jìn)行,溶液中的濃度在增大,Fe2+的濃度卻沒有增大,可能的原因是__________。
(4)鐵屑與KNO3溶液反應(yīng)過程中向溶液中加入炭粉,可以增大該反應(yīng)的速率,提高的去除效果,其原因是__________。
【答案】 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈(或取少量最后一次洗滌液加入BaCl2溶液,若無明顯現(xiàn)象,則說明鐵屑已洗凈) 在酸性條件下的氧化性強(qiáng),易被鐵屑還原 4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O 生成的Fe2+水解 炭粉和鐵構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率
【解析】(1). ①. 鐵銹的主要成分是Fe2O3,與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案為:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
②. 判斷鐵屑是否洗凈的方法是測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈,故答案為:測最后一次洗滌液的pH,若為7,則說明鐵屑已洗凈;
(2). pH調(diào)至2.5,是因為NO3-在酸性條件下的氧化性強(qiáng),易被鐵屑還原,故答案為:NO3-在酸性條件下的氧化性強(qiáng),易被鐵屑還原;
(3). ①. 根據(jù)圖示可知,在t1時刻前,硝酸根離子、氫離子濃度逐漸減小,亞鐵離子濃度增大,則在t1時刻前是金屬鐵和硝酸之間的反應(yīng),即4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O,故答案為:4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O;
②. 根據(jù)反應(yīng)4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O可知,溶液中NH4+的濃度在增大,Fe2+的濃度卻沒有增大,所以原因是生成的Fe2+水解所致,故答案為:生成的Fe2+水解;
(4). 構(gòu)成原電池可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,炭粉和鐵屑構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率,故答案為:炭粉和鐵構(gòu)成了無數(shù)微小的原電池加快反應(yīng)速率。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種物質(zhì)之間有下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系.已知:A是空氣中的主要成分,B、C、D均為化合物,且C為紅棕色氣體.
請回答下列問題:
(1)寫出A和C的名稱或化學(xué)式:A , C;
(2)在上圖D→C的過程中,D表現(xiàn)出強(qiáng)(填“氧化性”或“還原性”);
(3)在D的稀溶液中滴入NaOH溶液,其反應(yīng)的離子方程式是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會已確定第116號元素Lv的名稱為鉝。關(guān)于的敘述錯誤的是
A. 原子序數(shù)116 B. 中子數(shù)177
C. 核外電子數(shù)116 D. 相對原子質(zhì)量293
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有A、B、C、D四種短周期元素, 它們的原子序數(shù)由A到D依次增大, 已知A和B原子有相同的電子層數(shù), 且A的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍, C在空氣中燃燒時呈現(xiàn)黃色火焰, C的單質(zhì)在加熱下與B的單質(zhì)充分反應(yīng), 可以得到與D單質(zhì)顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物, 試根據(jù)以上敘述回答:
(1)元素名稱: A ______ B _____ C _____ D ______
(2)D元素位于周期表中___________周期____________族
(3)寫出AB2與C2B2反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________。
(4)電子式表示化合物 C2D 的形成過程:________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)久置于空氣中會發(fā)生相應(yīng)的變化,其中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的是
A. 濃硫酸的質(zhì)量增重 B. 澄清的石灰水變渾濁
C. 氫氧化鈉的表面發(fā)生潮解 D. 鈉的表面變暗
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在實驗室進(jìn)行以下實驗,請將實驗①②③的現(xiàn)象和離子反應(yīng)方程式填入實驗報告中.
編號 | 現(xiàn)象 | 離子方程式 |
① | ||
② | ||
③ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,將2molSO2和1molO2充入2L密閉容器中,在催化劑存在下進(jìn)行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mo!,下列說法中正確的是
A. 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,會放出197kJ的熱量
B. 增大O2濃度可以使SO2轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%
C. 使用合適的催化劑、升高溫度均可加大反應(yīng)速率
D. 反應(yīng)達(dá)到平衡時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率相等且不為零
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121kJ,且氧氣中1mol O=O鍵完全斷裂時吸收熱量496kJ,水蒸氣中1mol H﹣O鍵形成時放出熱量463kJ,則氫氣中1mol H﹣H鍵斷裂時吸收熱量為( )
A.920kJ
B.557kJ
C.436kJ
D.181kJ
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知X、Y、Z三元素的原子序數(shù)依次增大,在周期表中X的原子半徑最小,Y、Z原子最外層電子數(shù)之和為10。C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物,C通常狀況下為無色液體, D為無色非可燃性氣體,G為黃綠色單質(zhì)氣體,J、M為金屬,I有漂白作用,反應(yīng)①常用于制作印刷電路板。各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖,部分生成物省略。請回答下列問題:
(1)寫出A的化學(xué)式__________________,C的電子式______________________,
D的結(jié)構(gòu)式______________________________。
(2)將22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D氣體通入1L 1mol/L NaOH溶液中,完全吸收后,溶液中除了Na+外,還大量存在的離子是______________________________。
(3)已知M溶于稀硝酸,溶液變成藍(lán)色,并放出無色氣體。請寫出該反應(yīng)的離子方程式___________________________________________________________。
(4)檢驗化合物K中陽離子的實驗方法是______________________________________
(5)寫出反應(yīng)K+G→L的化學(xué)方程式是________________________________________。
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