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题文

工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”,反应为:
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/n(CH4)]对甲烷平衡含量(%)的影响如下图1:

图1 (水碳比为3)                    图2 (800℃)
(1)CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)。的H          0(填“>”或“<”);若在恒温、恒压时,向该平衡体系中通入氦气平衡将           移动(填“向正应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(2)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是                     
(3)其他条件不变,请在图2中画出压强为2MPa时,甲烷平衡含量(%)与水碳比之间关系曲线。(只要求画出大致的变化曲线)
(4)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在2L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响
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高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4,过滤得到粗产品,再用NaOH溶液溶解,重结晶,用有机溶剂脱碱,低温烘干得到固体样品。反应方程式为:
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
(1)上述制备过程中,用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是
(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池,电解质为NaOH溶液,放电时负极材料为Zn,正极产生红褐色沉淀,写出该电池反应方程式
(3)生产高铁酸钠的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)与稀硝酸反应制备。准确称取该黑色粉末13.12g,加入200mL 4 mol·L-1 HNO3搅拌,固体完全溶解,共收集到标准状况下2688mL的气体,经分析其中只含有NO,并测得此时溶液中c(H+)=0.4mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。通过以上数据,计算该黑色粉末中Fe的质量分数。(写出计算过程,结果保留两位小数)

;请写出己烷(C6H14)的同分异构体的结构简式。

80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4 2NO2,△H >0隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:

时间(s)
n(mol)
0
20
40
60
80
100
n(N2O4)
0.40
a
0.20
c
d
e
n(NO2)
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60

(1)计算0s—20s内用N2O4表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1
(2)要增大N2O4的转化率,同时增大该反应的K值,可采取的措施有 (填序号)
A.通入一定量的NO2气体
B.通入一定量的氦气以增大压强
C.使用高效催化剂
D.升高温度
(3)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线。

[化学选修——2:化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下:

(1)操作i的名称为
(2)工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率,可采取的措施有 (写两点即可)。
(3)写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H2O2反应的离子方程式
(4)以上流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(5)某科研小组用硫酸作为浸取液,浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素,在104℃用硫酸浸取时,铝的浸取率与时间的关系如图1,适宜的浸取时间为 h;铝的浸取率与的关系如图2所示,从浸取率角度考虑,三种助溶剂NH4F、KF及NH4F与KF的混合物,在相同时,浸取率最高的是 (填化学式)。

(6)Al/AgO电池是一种新型安全电池,广泛用于军事领域,其电池总反应为:2Al + 3AgO + 2OH+ 3H2O2[Al(OH)4]+ 3Ag,则该电池工作时正极的电极反应方程式为 ,若电池产生6mol电子转移,整体上分析电池负极消耗的OH物质的量最终为 mol。

【选修2:化学与技术】材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础,回答下列问题:
(1)下列生产工艺能获取新型无机非金属材料的是(填序号)
①采用甲烷为原料,在微波和其他条件下生产金刚石
②在玻璃生产过程中加人K、Pb生产其有特殊用途的光学玻璃
③在水泥生产过程中加入高炉矿渣生产特殊用途的水泥
④采用传统方法用焦炭还原SiO2制备单晶硅
(2)某炼铁高炉中一次投入磁铁矿冶炼生铁,若不考虑其他的的反应,也不考虑生铁中的杂质,则炼得的生铁为3.36 t.,该过程中转移的电子数为 mol,生铁中含碳、硫等元素较多,炼钢是以生铁为原料,除去过多的碳、硫等杂质元素,其中除去硫的化学方程式为
(3)工业炼金属铝的工艺流程如下:

该工艺中冰晶石和氟化钙的作用是 ,物质W的化学式为
(4)金属腐蚀带来的损失无法估量。钢铁腐蚀多为吸氧腐蚀,其正极反应式为 _

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