“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义。
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol相关数据如下
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1molCO2(g)和3molH2(g) |
1molCH3OH和1molH2O(g) |
平衡时c(CH3OH) |
c1 |
c2 |
平衡时能量变化 |
放出29.4kJ |
吸收akJ |
请回答:①c1_________c2(填“>”“<”或“=”),a=_________;
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是______mol/(L·s)-1;
(2)压强为p1时,向体积为1L密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图1所示,请回答:
①该反应属于_____(填“吸”或“放”)热反应,p1_____p2(填“>”“<”或“=”)
②100℃时,该反应的平衡常数K=_____(用含b的代数式表示)。
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0 ;在恒温容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应,下列图象说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是_____。
铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅在元素周期表的位置为______ ____,Fe3O4可写成FeO·Fe2O3的形式,如果将Pb3O4也写成相对应的形式应为:______________
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为___________________。PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,其反应的离子方程式为______________。
(3)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如右图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即×100%)的残留固体,若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,计算x值和m︰n_______________,____________。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为 。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为________________。
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C. 氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(5)步骤④的操作是 、 。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
Ⅰ.CO可用于合成甲醇。在压强为0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图:
(1)该反应属于 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)100℃时,该反应的平衡常数:K= (用a、b的代数式表示)。
(3)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)
Ⅱ.T ℃时,纯水中c(OH-)为10-6 mol·L-1,则该温度时
(1)将pH=3 的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液按体积比9:2 混合,所得混合溶液的pH为 。
(2)若1体积pH1=a的某强酸溶液与10体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 。
Ⅲ. 在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2 mol/ L醋酸溶液,滴定曲线如图所示。
(1)该氢氧化钠溶液浓度为________________。
(2)在B点,a_________12.5 mL(填“<”“>”或“=”)。若由体积相等的氢氧化钠溶液和醋酸溶液混合且恰好呈中性,则混合前c(NaOH) c(CH3COOH)
(3)在D点,溶液中离子浓度大小关系为_____________________。
硝矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O及少量氧化铁。
利用明矾石制备K2SO4的工艺流程如下所示:
(1)焙烧炉中发生如下反应,请用双线桥法在方程式中表示出电子转移的方向和数目
2Al2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑
(2)步骤②涉及Al2O3的离子方程式为 。
(3)步骤③调pH生成AI{OH)。的离子方程式为 ;不能用CO2来调pH,理由是 。
(4)步骤④的主要操作步骤是 ,过滤、洗涤和干燥
本题包含两部分.请分别作答:
(Ⅰ).NO分子曾因污染空气而臭名昭著,但随着其“扩张血管、免疫、增强记忆”功能的发现,现在成为当前生命科学研究中的“明星分子”,回答下列问题
(1)NO的危害在于
a.破坏臭氧层
b.参与酸雨和光化学烟雾的形成
c.与人体内血红蛋白结合
d.当它转化为N2后使空气中O2含量降低
(2)一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体,方程式为 。
(3)镁铁混合物4.9g,溶解在过量的某浓度的稀硝酸中,完全反应后得到标准状况下2.24L NO 气体。若向反应后的溶液中加入足量的烧碱,则可生成沉淀的质量是______________。
(Ⅱ).1L某混合溶液,可能含有的离子如下表:
可能大量含有的阳离子 |
H+ NH4+ Al3+ K+ |
可能大量含有的阴离子 |
Cl- Br- I- ClO- AlO2- |
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热,产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(v)的关系如下图所示。
则该溶液中确定含有的离子有 ;肯定不含有的离子有 ,
(2)若经检测,该溶液中含有大量的Cl—、Br—、I—,若向1L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况下)的关系如下图所示,回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
2.8L |
5.6L |
11.2L |
n (Cl-) |
1.25mol |
1.5mol |
2mol |
n (Br-) |
1.5mol |
1.4mol |
0.9mol |
n(I-) |
a mol |
0 |
0 |
①当通入的Cl2的体积为2.8L时,溶液中发生反应的离子方程式为: ,a= 。
②原溶液中Cl—、Br—、I—的物质的量浓度之比为 。