(每空3分,共12分)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各题:
(1)在500℃,从反应开始到刚好达到平衡,氢气的平均反应速率ν(H2)= (用图中相应字母表示)
(2)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系的体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是 (填序号)
a 氢气的浓度减少 b 正反应速率加快,逆反应速率变慢,平衡正向移动
c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时c(CO)/c(CH3OH)增大
(3)从反应的方向判断,正向进行的反应 (填序号:
A.高温时 | B.低温时 | C.任何温度都能 | D.任何温度都不能)自发进行。 |
(4)在不改变反应物用量的情况下,提高CO的转化率采取的措施是
(答两点即可)
烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为;滤渣I的主要成分为(填化学式)。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为(填化学式);制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)3·Al2O3]溶液的化学方程式为。
(3)吸收烟气中SO2的化学方程式为Al2(SO4)3·Al2O3+3SO2 = Al(SO4)3·Al2(SO3)3。通入空气氧化,发生反应的化学方程式为;氧化后循环利用的溶液的pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)。
已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如下图:
(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为。
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为。
(3)配合物A中碳原子的轨道杂化类型为。
(4)1mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有键的数目为。
(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体:(写化学式)。
(6)已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图,
则该化合物的化学式是。
二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁、高效、具有优良的环保性能的可燃物,被称为21世纪的新型能。工业制备二甲醚的生产流程如下:
催化反应室中(压力2.0~10.0MPa,温度300℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H 1=" -" 90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 =" -" 23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3 =" -" 41.2 kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应:3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)。
该反应的反应热△H =_________。催化反应室中采用300℃的反应温度,理由是。
(2)已知:反应①在300℃时的化学平衡常数为0.27。该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将(填“正向进行”、“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
(3)上述流程中二甲醚精制的实验操作名称为。
(4)图为绿色电“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图。
该电池工作时,H+向极移动(填“正”或“负”);a电极的电极反应式为。
某科研小组设计出利用工业废酸(稀H2SO4)浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是。
(2)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,则相同温度下:Ksp(CuS)Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(3)物质A最好使用下列物质中的。
A.KMnO4 B.空气 C.HNO3 D.NaClO
(4)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在范围之间。
(5)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是。
(6)除铁后得到的Fe(OH)3可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂——K2FeO4,写出该反应的离子方程式。
将含镁、钾的盐湖水蒸发,最后得到的产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O)。它在空气中极易潮解,易溶于水,是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定。
①准确称取5.550 g样品溶于水,配成100 mL溶液。
②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.580 g。
③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体4.305 g。
(1)步骤②中检验白色固体已洗净的方法是。
(2)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp = 6.4×10-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5 mol·L-1可视为沉淀完全,则应保持溶液的OH-的浓度≥mol·L-1。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。