【题目】已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol,在温度、容积均相同的 3 个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1mol O2、2mol SO2 | 2mol SO3 | 1mol SO3 |
SO3的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
体系压强(Pa) | |||
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法不正确的是
A.c1>2c3B.a+b=196.6
C.p2>2p3D.α1+α3>1
【答案】C
【解析】
A.易知甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡,所以平衡时SO3的浓度相等,即c1= c2,丙容器反应物投入量1mol SO3是乙的一半,若丙缩小一半的体积,此时SO3的浓度设为c4,且此时丙与乙的平衡是等效的,即c2= c4,若将丙恢复至原来状态,需增加一倍的体积,此时浓度为,同时这个过程相当于减小压强,根据2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)中的化学计量数知,平衡逆向移动,因而c3<,即c1>2c3,A项正确;
B.易知甲容器内的平衡与乙容器内平衡是全等等效平衡,所以平衡时SO3的物质的量相等,即n1= n2=n,结合2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ/mol,a=n×kJ,b=(2-n) ×kJ,则易得a+b=196.6,B项正确;
C.丙容器反应物投入量1mol SO3是乙的一半,若丙缩小一半的体积,此时体系压强设为,且此时丙与乙的平衡是等效的,且=,若将丙恢复至原来状态,需增加一倍的体积,此时压强为,同时这个过程相当于减小压强,根据2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)中的化学计量数知,平衡逆向移动,分子数目变多,因而>,即<2,C项错误;
D.3个密闭容器的容积均相同,由c1>2c3知甲和丙容器内平衡时SO3的物质的量的关系是n1>2n3,结合2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),α1=,α3=,α1+α3= >1,D项正确;
故选C。
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【题目】乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。下列分析不正确的是( )
A.乙烯气相直接水合反应的H<0
B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3
C.图中a点对应的平衡常数K =
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
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【题目】分子中含有三个以上-OCH2CH2O-重复单元的有机物叫冠醚,18-冠-6的结构简式如图所示:
下列说法正确的是( )
A.18-冠-6中的“18”指分子含有18个碳原子,“6”指分子含有6个氧原子
B.该分子中所有原子可能共平面
C.该分子的一氯代物只有1种
D.该有机物的最简式和葡萄糖的相同
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【题目】锡酸钠(Na2SnO3)主要用作电镀铜锡合金和碱性镀锡的基本原料。锡精矿除含SnO2外,还含有少量WO3、S、As、Fe,一种由锡精矿制备锡酸钠的工艺流程如图:
已知:①焙烧后,S、As变为挥发性氧化物而被除去,Fe变为Fe3O4;
②锡酸钠易溶于水,其溶解度随着温度的升高而降低。
请回答下列问题:
(1)Na2SnO3中锡元素的化合价为___,从焙烧渣中除去Fe3O4最简单的方法为___。
(2)WO3与Na2CO3溶液反应生成Na2WO4的化学方程式为___。
(3)加入煤粉焙烧可将SnO2还原为Sn或SnO,Sn或SnO在碱性条件下均能被NaNO3氧化为Na2SnO3,已知NaNO3的还原产物为NH3,则NaNO3氧化Sn的化学方程式为___。
(4)如图为加入NaOH溶液和NaNO3溶液浸出时锡的浸出率与NaOH的质量浓度和反应时间的关系图,则“碱浸”时最适宜条件为___、___。
(5)从浸出液中获得锡酸钠晶体的“一系列操作”具体是指___,将母液返回至浸出液的目的为___。
(6)碱性镀锡以NaOH和Na2SnO3为电解液,以纯锡为阳极材料,待镀金属为阴极材料,镀锡时阳极反应的电极反应式为___。
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【题目】下列表述与示意图一致的是
A.图①表示2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H>0,SO3的平衡转化率随温度、时间的变化
B.图②中曲线表示反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示20 mL 0.1 mol/L稀盐酸与过量锌粒混合时,n(Zn2+)随时间的变化
D.图④反应从开始到平衡的平均反应速率v(B)=0.04molL-1min-1
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【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:I.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H1=+41.1kJ/mol
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.0kJ/mol
写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:________。
(2)为提高CH3OH的产率,理论上应采用的条件是________(填选项字母)。
a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压
(3)250℃时,在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成 CH3OH(g),不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X的平衡转化率变化曲线如图所示。反应物X是_______(填“CO2”或“H2”),判断依据是_______。
(4)250℃时,在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6mol H2、2mol CO2和催化剂发生 CO2催化氢化合成甲醇的反应,10 min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol L-1。
①前10 min内的平均反应速率H2=_______ mol L-1 min-1。
②该温度下,该反应的化学平衡常数K =_______。
③催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下表所示:
实验编号 | 温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
A | 543 | Cu/ZnO纳米棒 | 12.3 | 42.3 |
B | 543 | Cu/ZnO纳米片 | 11.9 | 72.7 |
C | 553 | Cu/ZnO纳米棒 | 15.3 | 39.1 |
D | 553 | Cu/ZnO纳米片 | 12.0 | 70.6 |
根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为________(填字母)。
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【题目】五氧化二钒用作冶金添加剂,占五氧化二钒总消耗量的 80%以上,其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5 的利用率,我们从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 和Fe2O3 等) 中回收 V2O5 的一种生产工艺流程示意图:
部分含钒物质在水中的溶解性如表所示,回答下列问题:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
(1)①中废渣的主要成分是 __________________________;①中V2O5 发生反应的离子方程式为 ___________________________ 。
(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R 表示 VO2+或 Fe3+,HA 表示有机萃取剂的主要成分)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层) 2RA(有机层)+ nH2SO4(水层)。②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 ______________________;实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为 ______________________。
(3)实验室用的原料中V2O5 占 6%(原料中的所有钒已换算成 V2O5)。取 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验,当加入 100 mL 0.1 molL -1 的KClO3 溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)=182 gmol -1]。
(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 |
钒沉淀率/% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.6 | 96.4 | 93.1 |
试判断在实际生产时,⑤中加入 NH4Cl 调节溶液的最佳 pH为____________;若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3 沉淀,则此时溶液中 c(Fe3+)≤____________ (已知:25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10 -39)。
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【题目】在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16mol 充入 10L 恒容密闭容器中,恒容器闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) △H<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)mol | 0.12 | 0.11. | 0.10 | 0.10 |
A.反应前 2min 的平均速率 v(Z)=2.0×10-3mol·L-1min-1
B.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.16mol 气体 X,与原平衡相比,达到新平衡时,气体 Y 的转化率增大,X 的体积分数增大,Z 的体积分数减少
C.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前 v (逆)>v(正)
D.保持其他条件不变,起始时向溶液中充入0.32mol气体X 和0.32mol 气体 Y,到达平衡时,n(Z)<0.24mol
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【题目】硫酸铁铵(NH4Fe(SO4)2·xH2O)是一种重要铁盐,为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁氨,具体流程如下:
(1)步骤②需要加热的目的是_______________
(2)步骤②温度保持80-95℃,采用的合适加热方式是_____________________
(3)步骤③加入5%H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+,不引入杂质,请写出反应的离子方程式__________________________
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