工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
(1)图l是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时问变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率 ;
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表使用催化剂后的能量变化。该反应的焓变是 (选填“△H<0”或“H>0”)反应,写出反应的热化学方程式 ;选择适宜的催化剂, (填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为 ,温度升高,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使增大的 。
a.升高温度; b.充入He气
c.再充入1molCO和2mol H2 d.使用催化剂
Ⅰ、按要求写出下列反应的方程式:
(1)碳酸氢铵与少量的氢氧化钠溶液反应(离子方程式)。
(2)氯化铁溶液中通入二氧化硫气体(离子方程式)。
(3)一定量的硫酸铝钾加入氢氧化钡溶液生成沉淀质量最大时的反应(化学方程式)。
(4)碘化亚铁和氯气以5:7的物质的量比反应(化学方程式)。
Ⅱ、已知Fe2O3在高炉中有下列反应:Fe2O3+CO=2FeO+CO2,反应形成的固体混合物(Fe2O3和FeO)中,元素铁和氧的质量比用m(Fe):m(O)表示。
(1)上述固体混合物中,m(Fe):m(O)可能是。
a.7:5b.3:1c.7:1
(2)设Fe2O3被CO还原的百分率为A%,则用含m(Fe)、m(O)的代数式表示A%的关系式为。
目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。
(1)已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)△H1=-74.5 kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2 =-64.4 kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+ Mg2NiH4(s)△H3,则△H3 = kJ·mol-1。
(2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一,一种氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为。
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为L。
(4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究:
①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是(填字母)。
a.25℃时,纯铝与水不反应
b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气
c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大
②下图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。
从图中可知,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是(填化学式)。
(5)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=。
②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为。
过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水,是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的制备流程如下:
(注:BC-1、BC-2均为稳定剂,其中BC-1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成)
(1)结晶过程中加入氯化钠、搅拌,作用是。
(2)加入BC-2稳定剂与工业纯碱中含有的Fe3+ 杂质生成稳定的配合物的目的是。
(3)洗涤抽滤产品,应选用合适的洗涤试剂是(填写序号)。
A.饱和氯化钠溶液 | B.水 | C.异丙醇 | D.碳酸钠饱和溶液 |
(4)工业上常以活性氧的质量分数[ω(活性氧)=16 n(H2O2) / m(样品) ×100﹪]来衡量过碳酸钠产品的优劣,ω≥13﹪为优等品。现将0.2000g某厂家生产的过碳酸钠样品(所含杂质不参与后面的反应)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量KI,摇匀后静置于暗处,充分反应后加入少量淀粉试剂,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定到终点,消耗Na2S2O3溶液33.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),通过计算判断样品是否为优等品(写出计算过程)。
下图所示为某一药物F的合成路线:
(1)A中含氧官能团的名称分别是、。
(2)步骤Ⅱ发生反应的类型是。
(3)写出步骤Ⅲ的化学反应方程式。
(4)写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体的结构简式:。
①不含甲基;
②是的衍生物,且环上只有一个取代基;
③能发生银镜反应和水解反应(不考虑的变化)。
(5)请参照上面合成路线,以间二甲苯、ClCH2COCl、(C2H5)2NH为有机原料(无机试剂任选)合成。
提示:①;
②合成路线流程图示例:。
硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法,其流程示意图如下:
(1)若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为。
(2)上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是。
(3)常温下,取硫化钠晶体(含少量NaOH)加入到硫酸铜溶液中,充分搅拌。若反应后测得溶液的pH=4,则此时溶液中c( S2-)=mol·L-1。
(已知:常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×10-36、2.2×10-20)
(4)①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去,汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图所示)。为使除汞效果最佳,应控制的条件是:x=,pH控制在范围。
②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L-1的硫化钠,与纸张漂白后的废水(含0.002 mol·L-1 NaClO)按1:2的体积比混合,能同时较好处理两种废水,处理后的废水中所含的主要阴离子有。
(5)常温下利用Fe2+、Fe3+的相互转化,可将SO2转化为SO42-而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为。