近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用越来越广泛。
(1)CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,焦炭、天然气(主要成分为CH4)、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气。已知某反应的平衡常数表达式为:K=,它所对应的化学方程式为: 。
(2)甲醇是一种重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
在以上制备甲醇的两个反应中:反应Ⅰ优于反应Ⅱ,原因为_________________。
(3)在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下,将1molCO(g)和2molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如下图所示。
根据题意回答下列问题:
①正方应是______反应(填“放热”或“吸热”);500℃时平衡常数K= 。
②在300℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
③若其它条件不变,对处于Z点的体系,将体积压缩至原来的1/2,达到新的平衡后,下列有关该体系的说法正确的是 。
a.氢气的浓度与原平衡比减少 b.正、逆反应速率都加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,原因是: (写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(3)甲烷是一种清洁能源,也可用于燃料电池。某甲烷燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环(见下图)。A物质的化学式是_________;该原电池的负极反应式可表示为 。
25°C时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如右图所示,已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式:;此反应的平衡常数表达式K=,从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为。
(2)在5—7min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图:
各阶段的平衡常数如下表所示:
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K1、K2、K3、K4之间的关系为:(用“>”、“<”或“=”连接)A的转化率最大的一段时间是
已知A是乙烯,B、C、D、E均为常见的有机物,在一定条件下,它们有如下力
所示的转化关系
请回答:
(1)C的结构简式是
(2)能与金属钠反应放出氢气的物质有(填字母)
(3)在图示转化关系中,属于加成反应的有(填序号)
(4)A、B、C三种物质的摩尔质量由大到小的顺序是
(5)反应④的化学方程式是
元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,右图是元素周期表的一部分。
(1)阴影部分元素在元素周期表中的位置为第族。根据元素周期律、预测;酸性强弱H2AsO4H3PO4(用“>”或“<”表示)
(2)元素S的最高正价和最低负价的代数和为,在一定条件下,S与H2反应有一定限度(可理解为反应进行的程度)。请判断:在相同条件下Se与H2反应的限度比S与H2反应限度。(选填“更大”、“更小”或“相同”)
(3)Br2具有较强的氧化性,SO2具有较强的还原性,将SO2气体通入溴水后,溶液中存在的主要离子是
(4)下列说法正确的是
A.C、N、O、F的原子半径随着原子数的增大而减小
B.Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
C.干冰升华、液态水转变为气态都要克服分子内的共价键
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7%
,O2 11%,N2 82%);
![]() |
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
(1)利用表中数据推断SO2的氧化是(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)在400~500℃时,SO2的催化氧化采用(填“常压”或“高压”);
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率?(填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量?(填“是”或“否”);
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用吸收SO3;
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-196.6kJ·mol-1,计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
(1)电解原理在化学工业中有广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连,其中a为电解液,X和Y是两块电极扳,则
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和食盐水,则电解时检验Y电极反应产物的方法是。
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCl溶液,则电解过程中会生成白色固体,发生的总反应化学方程式为
。
该白色固体露置在空气中,可观察到的现象是
。
③若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,发生的总反应化学方程式为。通电一段时间后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中电子转移的物质的量为mol。
(2)利用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为,通过阴离子交换膜的离子数(填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为;
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为。