已知:2SO32SO2+O2,在起始时体积相同的容器A和B中,同时分别充入2molSO3(两容器装有催化剂)。在反应过程中,A保持温度和容积不变;B保持温度和压强不变。回答下列问题:
(1)反应达平衡所需时间A B(大于;等于;小于);达平衡时SO3的转化率
A B(大于;等于;小于)。
(2)若平衡后,向A、B中分别充入惰性气体, 容器的平衡将向 方向移动;若平衡后,向A、B中分别充入等物质的量SO3,重新达平衡时,两容器中的SO3转化率变化情况是(填变大、变小、不变)A ,B
我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I.已知反应Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)△H=﹣23.5kJ•mol﹣1,该反应在1000℃的平衡常数等于64。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:
容器 |
反应物投入的量 |
反应物的转化率 |
CH3OH的浓度 |
能量变化 (Q1、Q2、Q3均大于0) |
甲 |
1mol CO和2mol H2 |
α1 |
c1 |
放出Q1kJ热量 |
乙 |
1mol CH3OH |
α2 |
c2 |
吸收Q2kJ热量 |
丙 |
2mol CO和4mol H2 |
α3 |
c3 |
放出Q3kJ热量 |
则下列关系正确的是()
A.c1=c2B.2Q1=Q3C.2α1=α3D.α1+α2=1
Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,图三是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图.回答下列问题:
(1)B极上的电极反应式为
(2)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为(标况下).
Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的短周期元素。已知:
①Q原子的核外电子数等于电子层数,且与W组成的一种化合物是沼气的主要成分;
②元素X的最高价氧化物的水化物和其气态氢化物能够反应,生成离子化合物甲;
③W与Y组成的化合物乙,是机动车排出的大气污染物之一,也是造成“雾霾”天气的物质之一;
④Y与Z能形成电子总数为30和38的两种离子化合物,分别为丙和丁
(1)丁的电子式是 __________。
(2)WY2与Z2Y2反应的化学方程式是_________________________________________。
(3)甲在水溶液中的水解方程式为______________________________________。
(4)写出一种实验室制取XQ3的方法__________________________________。(用化学方程式表示)
(5)标准状况下22.4L X的气态氢化物,与0.5L 1mol/L的X最高价氧化物的水化物反应,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________(用化学式表示)。
(14分)(1)对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题,在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应,如下图(图中所示数据均为初始物理量)。t分钟后反应均达到平衡,生成NH3均为0.4mol(忽略水对压强的影响及氨气的溶解)。
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是。(填写相应编号)
A.压强不随时间改变 |
B.气体的密度不随时间改变 |
C.c(N2)不随时间改变 |
D.单位时间内生成2molNH3的同时消耗1molN2 |
E.单位时间内断裂3 mol H-H键,同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ;平衡时,甲的压强P平= (初始压强用P0表示)。
③该条件下,若向乙中继续加入0.2mol N2,达到平衡时N2转化率= 。
(2)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如下图
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)____ C(NO3-)(填“>”、“<”或“=”)。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极上的反应为。
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理NH3·H2O的物质的量为。
(14分) A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,B元素的最高正价和最低负价之和为2。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。
(2)由A、B两种元素以原子个数比5∶1形成离子化合物X,X的电子式为。
(3)由A、B元素形成的化合物B2A4可以与O2、KOH溶液形成原电池,该原电池负极的电极反应式为。
(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出该反应的化学方程式:。
(5)由A、C、D、F四种元素形成的化合物Y(DAFC3)(已知A2FC3的Ka1=1.3×10-2、Ka2=6.3×10-8),则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为;室温下,向Y溶液中加入一定量的NaOH,使溶液中c(AFC3-)=c(FC32-),则此时溶液呈(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(6)A 和B 形成的某种氯化物BA2Cl 可作杀菌剂,其原理为BA2Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸,写出BA2Cl 与水反应的化学方程式:__________________________。
金属元素及其化合物在生产生活中应用日趋广泛,根据相关化学知识,回答下列问题:
(1)金属钠在空气中燃烧的产物常用于呼吸面具中的供氧剂,钠原子的结构示意图为,请写出其燃烧产物用作供氧剂的原理。(用化学方程式表示)
(2)Mg的中子数为,化合物MgO的化学键类型为。
(3)重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种应用广泛的强氧化剂,利用酸性K2Cr2O7的相关性质可以用来检测酒驾。已知将K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重铬酸钾溶液,请写出酸化K2CrO4制备K2Cr2O7溶液的平衡离子方程式:,这一过程溶液从 色变成色。
(4)为了避免轮船的钢质外壳被腐蚀,通常在轮船外壳上镶嵌比铁活动性强的金属以保护轮船外壳,这种金属防护的方法叫做。
(5)向5.2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5 mol·L-1的硫酸溶液140mL时,固体恰好完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为__________g。