工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 |
平衡常数 |
温度℃ |
||
500 |
700 |
800 |
||
①2H2(g)+CO(g)![]() |
K1 |
2.5 |
0.34 |
0.15 |
②H2(g)+CO2(g)![]() |
K2 |
1.0 |
1.70 |
2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)![]() |
K3 |
|
|
|
请回答下列问题:
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正 V逆(填“ > ”、“=”或“<”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_____________(填序号)。
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:υ(a)>υ(c) , υ(b)>υ(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c) , K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c) , M(b)>M(d)
(1)由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。制备硅烷整个过程必须严格控制无水,否则生成的硅烷将发生变质,其化学方程式为 ,整个系统还必须与氧隔绝,其原因是 (用化学方程式表示)
(2)无机非金属材料是日常生活中不可缺少的物质,它们往往具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点。Si3N4就是一种重要的精细陶瓷,合成氮化硅的方法之一为:,Si3N4属于原子晶体,在上述反应中氧化剂为
(3)硅酸盐中,SiO44-四面体通过共用顶角氧离子可形成链状、层状、空间网状等结构型式。下图为一种无限长双链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为 ,该多硅酸根化学式为
苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6 H5- CH2 CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6 H5- CH= CH2)的反应方程式为:
(1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
由图可知:在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则:
①氢气的物质的量分数为 ;
②乙苯的平衡转化率为 ;
③计算此温度下该反应的平衡常数 。
(2)已知某温度下,当压强为101.3kPa时,该反应中乙苯的平衡转化率为30%;在相同温度下,若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa,则乙苯的平衡转化率 30%(填“>、=、<” )。
(3)已知:
计算上述反应的ΔH= kJ/mol。
(1)某小组分析二氧化铅分解产物的组成,取478g的PbO2加热,PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a为96.66%,则a点固体的分子式为
已知PbO2与硝酸不反应且氧化性强于硝酸,而PbO是碱性氧化物,能和酸反应,写出上述分解产物与硝酸反应的化学方程式
(2)①另一实验小组也取一定量的PbO2加热得到了一些固体,为探究该固体的组成,取一定质量该固体加入到30 mLCH3COOH一CH3COONa溶液中,再加入足量KI固体,摇荡锥瓶使固体中的PbO2与KI全部反应而溶解,得到棕色溶液。写出PbO2参与该反应的化学方程式 ,用淀粉指示剂,0.2 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定至溶液蓝色刚消失为止,,Na2S2O3标准溶液的消耗量为20 mL。
②固体加入到醋酸而非盐酸中是因为会产生有毒气体,写出反应的化学方程式
用CH3COOH一CH3COONa的混合液而不用CH3COOH可以控制pH不至于过低,否则会产生浑浊和气体,请写出该反应的化学方程式
③取相同质量的上述固体与硝酸混合,过滤出的滤液加入足量的铬酸钾溶液得到铬酸铅(PbCrO2相对分子质量323)沉淀,然后 ,得固体质量为0.969g,依据上述数据,该固体的分子式 。
短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G,G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F空气中长期放置发生反应,生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
(1)单质A是一种黄色固体,组成单质A的元素在周期表中的位置是________________。用物理方法洗去试管内壁的A,应选择的试剂是_______________;化学方法洗去试管内壁的A是发生歧化反应生成两种盐,但这两种盐在强酸性条件下不能大量共存,请写出化学方法洗去试管内壁的A时发生的化学反应方程式______________________________。
(2)工业上获得B时常使用电解法,请写出阳极反应的电极反应_________________。
(3)FeCl3溶液中的Fe3+可以催化G与氧气在溶液中的反应,此催化过程分两步进行,请写出Fe3+参与的第一步反应的离子反应方程式_____________________________。
(4)工业上吸收E常用氨水,先生成正盐最终产物为酸式盐。E与该正盐反应的化学方程式___________________________.
(5)将D溶于稀硫酸,向恰好完全反应后所得的溶液中加入过量氢氧化钡溶液,则加入氢氧化钡溶液的过程中的现象是_____________________________。
(6)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为__________,当生成2mol二氧化氯时,转移电子___________mol。
(7)H的溶液与稀硫酸反应的化学方程式______________________________。
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是 。
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制NaClO2操作步骤:a ;b ;③洗涤;④干燥。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
① Ⅱ中反应的离子方程式是 。
② ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该反应化学方程式 。
③ NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+物质的量 。(填“相同”,“不同”或“无法判断”)