2012年8月24日,武汉市一家有色金属制造厂发生氨气泄露事故。已知在一定温度下,合成氨工业原料气H2制备涉及下面的两个反应:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判断反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到化学平衡状态的依据是________。(多选、漏选、错选均不得分)
A.容器内压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密闭容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),发生反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g),ΔH<0,测得压强-时间图像如图甲,测得p2=0.6p1,此时温度与起始温度相同,在达到平衡前某一时刻(t1)若仅改变一种条件,得到如乙图像。
①若图中c=1.6 mol,则改变的条件是________(填字母);
②若图中c<1.6 mol,则改变的条件是__________(填字母);此时该反应的平衡常数____________。(填字母)(填“增大”、“减小”、“不变”)
A.升温
B.降温
C.加压
D.减压
E.加催化剂
(3)如(2)题中图甲,平衡时氢气的转化率为________。
(4)工业上可利用如下反应:H2O(g)+CH4(g)CO(g)+3H2(g)制备CO和H2。在一定条件下1 L的密闭容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,测得H2(g)和CH4(g)的物质的量浓度随时间变化曲线如右图所示:0~4 s内,用CO(g)表示的反应速率为____________。
依据有关信息解答下列化学实验问题:
(Ⅰ)醛类是重要的工业原料,可以跟亚硫酸氢钠饱和溶液发生加成反应,生成是-羟基磺酸钠(易溶于水,不溶于饱和亚硫酸氢钠溶液)
(1)若使全部变成乙醛,可采用的试剂是或。
(Ⅱ)实验室利用苯甲醛(安息香醛)制备苯甲醇和苯甲酸的化学原理:
已知部分物质的性质:
苯甲醇:稍溶于水,易溶于有机溶剂;苯甲醛:微溶于水,易溶于有机溶剂;
苯甲酸:溶解度为0.34g,易溶于有机溶剂。
主要过程如图所示:
回答下列问题:
(2)操作I的名称是______,乙醚溶液中所溶解的主要成分是____;
(3)操作Ⅲ的名称是______,产品乙是______。
(4)按上述操作所得的产品甲中常含有一定量的有机杂质(填写杂质的名称),限用下列试剂:酸性KMnO4、稀NaOH溶液、稀H2SO4、饱和NaHSO3溶液。写出检验甲中含有该杂质的过程:。
回收利用炼铜工业产生的排放物,既能节约资源,又能保护环境。
(1)用氨水吸收尾气中的SO2后,再加入硫酸,可获得SO2
和(NH4)2SO4两种产品。相关反应的化学方程式为________、________。
(2)烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在,其中锌、铅的含量最大,其次为铜、铁等。烟灰的回收利用工艺如下:
①“沉铜”可得到单质铜,该步骤应加入的试剂是________。
②“一次浸取”铜浸出率较低,原因是烟灰中部分铜元素以________(填化学式)残留在浸出渣中,“二次浸取”应选择_________(填化学式)作浸取剂。
(3)从贵金属阳极泥中可提取粗银。电解法精炼粗银时采用AgNO3和HNO3的混合液作电解液,阴极的主要电极反应式为________。阴极还有少量副反应发生,产生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为________。
已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。在钨冶炼工艺中,将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中得到钨酸钙,发生反应
Ⅰ:WO42-(aq) + Ca(OH)2(s) CaWO4(s) + 2OH-(aq)。
(1)下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线。
①计算T1时KSP(CaWO4)= ________。
②T1________ T2(填“>”“=”或“<”)。
(2)反应Ⅰ的平衡常数K理论值如下表:
温度/℃ |
25 |
50 |
90 |
100 |
K |
79.96 |
208.06 |
222.88 |
258.05 |
①该反应平衡常数K的表达式为________。
②该反应的△H________0(填“>”“=”或“<”)。
③由于溶液中离子间的相互作用,实验测得的平衡常数与理论值相距甚远。50℃时,向一定体积的钨酸钠碱性溶液[c(Na2WO4) =" c(NaOH)" =" 0.5" mol·L-1]中,加入过量Ca(OH)2,反应达到平衡后WO42—的沉淀率为60%,计算实验测得的平衡常数。
(3)制取钨酸钙时,适时向反应混合液中添加适量盐酸,分析其作用:________。
【化学——选修2:化学与技术】
煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识,解答下列问题:
(1)煤的转化技术通常包括煤的气化技术和液化技术。其中煤的液化技术又可以分为_____和______;
(2)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为___________;第二步反应的离子方程式为____________。
(3)工业煤干馏得到的产品有焦炭、___________、___________等。
(4)湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是:烟气经锅炉预热器出来,进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘,再经过一个专门的热交换器,然后进入吸收塔,烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触,通入空气后生成石膏,经脱硫的烟气,应用循环气体加热器进行再加热,进入烟囱,排入大气。
①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式:_______;
②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是:______________;
③上述过程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值,则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是;
(5)某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。
①石膏的化学式为_____________;
②图像中AB段对应化合物的化学式为_______________。
二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排、高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。
(1)在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 mol CO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1(a>0),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化。
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O。D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变。
②下列措施中能使增大的是________(选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=__________。若改变条件(填选项),可使K=1。
A.增大压强
B.增大反应物浓度
C.降低温度
D.升高温度
E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如下图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为_______________________________。
②用上述电池做电源,用上图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解反应的总反应的离子方程式为________________________。假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化)。