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题文

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);

下列说法正确的是________(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为
v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)

科目 化学   题型 填空题   难度 未知
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A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸,溶液呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如下图:

填写下列空白:
(1)物质A是____________,物质B是___________,B元素的离子结构示意图为___________。
(2)写出化合物E的电子式:____________,D的饱和溶液滴入沸水中溶液呈红褐色的原因是(用离子方程式表示):_______________________________,D溶液可以用来止血。
(3)工业上把B单质与石灰乳反应可制得漂白粉,漂白粉的有效成份是_______,漂白粉常用于自来水的杀菌消毒,原因是:(用化学方程式和适当的文字说明)______________________。
(4)F中加入NaOH溶液,并在空气中放置,沉淀由白色变为灰绿色最后变成红褐色的化学方程式是_____________________________________。

I.已知:反应

请回答:
反应生成气态水的热化学方程式__________________________
II.实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:
它所对应的化学方程式为:_________________________________________________
(2)已知在400℃时,反应=0.5,则400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应____________(填:>、<、=、不能确定);
欲使得该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积分数增加,
可采取的正确措施是____________(填序号)
A.加催化剂 B.升高温度 C.缩小体积增大压强 D.使氨气液化移走
(3)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:

请完成下列问题:
①判断该反应的___________0(填“>”或“<”)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是___________(填序号)。
A. B.容器内压强保持不变
C.A和B的转化率相等 D.混合气体的密度保持不变

一种用于治疗高血脂的新药——灭脂灵H可按如下路线合成:

已知①
②一个碳原子上同时连接两个羟基,立即失去一分子水,生成另一种物质,如:

③G的分子式为C10H22O3
请回答:
(1)写出B、E的结构简式:B____________,E____________。
(2)G含有的官能团的名称是________________________。
(3)反应①~⑤中属于取代反应的有________________________(用编号表示)。
(4)有多种同分异构体,符合下列性质的结构简式是:
____________________________________(写一种)。
A.能发生银镜反应 B.烃基上的一氯取代物只有两种
(5)写出下列反应的化学方程式:
反应②的化学方程式为____________________________________。
D→F的化学方程式为____________________________________。
反应⑤的化学方程式为____________________________________。

七水硫酸镁(MgSO4·7H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用,利用化工厂生产硼砂的废渣-硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3,还含有其他杂质(MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等)。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Mg(OH)2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2


表2两种盐的溶解度(单位为g/100g水)

温度/℃
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.21
0.20
0.19
MgSO4·7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/


硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下:

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据,试回答下列问题:
(1)过滤I的滤液中加入硼镁泥,调节溶液的pH=5~6,再加入NaClO溶液加热煮沸,将溶液中的Mn2+氧化成MnO2,反应的离子反应方程式为。加热煮沸的主要目的是
(2)沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有(填化学式)等物质。
(3)检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是
(4)沉淀C的化学式是。过滤III需趁热过滤的理由是

某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:

阴离子膜法电解装置如图所示:

(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式
(2)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因.
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:

加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是,滤液中含有的阳离子有H+和
(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为
(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资浪费,写出该副反应的电极反应式

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