【题目】为了缓解温空效应,科学家提出了多种回收和利用的方案。
方案1:利用FeO吸收获得
则______。
方案2:利用制备
时,向2L恒容密闭容器中充入和发生反应:,混合气体中的浓度与反应时间的关系如图1所示。
①从反应开始到恰好达到平衡时,的平均反应速率______。
②时,反应的平衡常数______。
③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入和,重新达到平衡时的浓度______填序号。
A.等于 等于 大于
时,如果该容器中有、、、。则______填“”“”或““。
已知:时,该反应的平衡常数则______填“”“”或“”。
方案3:利用“”电池将变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“”电池以钠箔和多壁碳纳米管为电极材料,总反应为放电时该电池“吸入”,其工作原理如图2所示:假设开始时两极的质量相等
①放电时,正极的电极反应式为______。
②若生成的和C全部沉积在电极表面,当转移时,两极的质量差为______g。
室温下,物质的量浓度均为的几种含碳盐溶液的pH如下表:
序号 | ① | ② | ③ |
溶液 | NaX | ||
pH |
写出溶液②中通入少量的离子方程式:______;等体积的①和③形成的混合溶液中离子浓度由大到小排列为:______
【答案】 25 D
【解析】
(1)
将方程式(①+②)÷2得进行相应的改变;
(2)①从反应开始到恰好达到平衡时,CH4的平均反应速率v(CH4)=0.80mol/L÷10min=0.08mol/(L.min),
相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其计量数,据此计算氢气反应速率;
②可逆反应 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
开始(mol/L) 1 4 0 0
反应(mol/L) 0.8 0 3.20 0.80 1.60
平衡(mol/L) 0.20 0.80 0.80 1.60
300C时,反应的平衡常数K=c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2));
③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2mol CO2和8mol H2,相当于增大压强,平衡正向移动,导致甲烷浓度大于原来2倍;
(3)300C时,如果该容器中有1.6mol CO2、2.0mol H2、5.6mol CH4、4.0mol H2O (g),此时c(CO2)=0.8mol/L、c(H2)=1.0mol/L、c(CH4)=2.8mol/L、c(H2O)=2.0mol/L,浓度商= c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=2.8×2.02÷(0.8×1.04)=14<25,根据浓度商与化学平衡常数相对大小判断平衡移动方向,从而确定正逆反应速率相对大小;
(4)200C时,该反应的平衡常数K=,300C时该反应化学平衡常数K为25L2mol2,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度该反应平衡常数减小,说明平衡逆向移动;
(5)①根据电池反应式知,放电时,Na作负极、碳纳米管为正极,正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C;
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,负极上钠失电子生成钠离子进入电解质,负极反应式为Nae=Na+,当转移0.2mole时,负极质量减少量=0.2mol1×23g/mol=4.6g,正极增加的质量为碳酸钠和C的质量,正极增加质量=0.2mol÷4×2×106g/mol+0.2mol÷4×1×12g/mol=10.6g+0.6g=11.2g;
(6)①相同浓度弱酸的钠盐溶液,弱酸根离子水解程度越大该溶液的pH越大,相对应的酸的酸性越弱,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据溶液pH知,水解程度CO32>X>HCO3-,则酸性HCO3-<HX<H2CO3,溶液②中通入少量CO2,碳酸和X反应生成HX和HCO3-;
水解程度CO32>X>HCO3-,二者水解都生成OH导致溶液呈碱性,但是其水解程度都较小。
(1)
将方程式(①+②)÷2得12×(76.0+113.4)kJ/mol=+18.7kJ/mol,
故答案为:+18.7kJ/mol;
(2)①从反应开始到恰好达到平衡时,CH4的平均反应速率v(CH4)=0.80mol/L10min=0.08mol/(L.min),
相同时间内各物质的平均反应速率之比等于其计量数,则氢气反应速率=4v(CH4)=4×0.08mol/(L.min)=,
故答案为:;
②可逆反应 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
开始(mol/L) 1 4 0 0
反应(mol/L) 0.80 3.20 0.80 1.60
平衡(mol/L) 0.20 0.80 0.80 1.60
300C时,反应的平衡常数K=c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=0.80×1.602÷(0.20×0.804)=25,
故答案为:25;
③保持温度不变,向平衡后的容器中再充入2mol CO2和8mol H2,相当于增大压强,平衡正向移动,导致甲烷浓度大于原来2倍,即甲烷浓度大于1.6mol/L,
故选D;
(3)300C时,如果该容器中有1.6mol CO2、2.0mol H2、5.6mol CH4、4.0mol H2O (g),此时c(CO2)=0.8mol/L、c(H2)=1.0mol/L、c(CH4)=2.8mol/L、c(H2O)=2.0mol/L,浓度商= c(CH4)×c2(H2O)÷(c(CO2)×c4(H2))=2.8×2.02÷(0.8×1.04)=14<25,平衡正向移动,则正反应速率大于逆反应速率,
故答案为:>;
(4)200C时,该反应的平衡常数K=,300C时该反应化学平衡常数K为25 L2mol2,升高温度平衡向吸热方向移动,升高温度该反应平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,反应热小于0,
故答案为:<;
(5)①根据电池反应式知,放电时,Na作负极、碳纳米管为正极,正极上二氧化碳得电子和钠离子反应生成碳酸钠和C,电极反应式为,
故答案为:;
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,负极上钠失电子生成钠离子进入电解质,负极反应式为Nae=Na+,当转移0.2mole时,负极质量减少量=0.2mol×23g/mol=4.6g,正极增加的质量为碳酸钠和C的质量,正极增加质量=0.2mol÷4×2×106g/mol+0.2mol÷4×1×12g/mol=10.6g+0.6g=11.2g,则正负极质量差=11.2g+4.6g=15.8g,
故答案为:15.8;
(6)相同浓度弱酸的钠盐溶液,弱酸根离子水解程度越大该溶液的pH越大,相对应的酸的酸性越弱,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,根据溶液pH知,水解程度CO32>X>HCO3-,则酸性HCO3-<HX<H2CO3,溶液②中通入少量CO2,碳酸和X反应生成HX和HCO3-,离子方程式为;
等体积的①和③形成的混合溶液中离子浓度由大到小排列为
故答案为:;
。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关系式中,正确的是
A. 等浓度等体积的CH3COOH和CH3COONa溶液混合:c(CH3COO- )+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
B. 常温下,0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L NaOH溶液等体积完全反应时,溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH )=c(H+)
C. 常温下,0.1 mol·L-1Na2S溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
D. 常温下,将0.1 mol·L-1CH3COOH溶液加水稀释,当溶液的pH从3.0升到5.0时,溶液中c(CHCOO-)/c(CHCOOH)的值增大到原来的100倍
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断:
(1)X、Y、Z、W四种元素的符号: X________、Y__________、Z____________、W、________
(2)由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的化合物的电子式分别为__________________,______________________。
(3)由X、Y、Z所形成的离子化合物是________________,它与W的最高氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式是________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(题文)(题文)8羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8羟基喹啉的合成路线。
已知:i.
ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。
(1)按官能团分类,A的类别是__________。
(2)A→B的化学方程式是____________________。
(3)C可能的结构简式是__________。
(4)C→D所需的试剂a是__________。
(5)D→E的化学方程式是__________。
(6)F→G的反应类型是__________。
(7)将下列K→L的流程图补充完整:____________
(8)合成8羟基喹啉时,L发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应,反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为__________。
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【题目】化学用语是学习化学的重要工具,下列化学用语中,正确的是
A.的电离方程式为
B.向AgCl的饱和溶液中加入足量浓溶液,溶液中各离子浓度不变
C.常温下,的与氨水的混合溶液中离子浓度大小顺序:
D.的水解反应离子方程式:
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔,以表彰其在固体表面化学研究领域作出的开拓性贡献。下图是氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程示意图,下列有关合成氨反应的叙述中不正确的是( )
A.过程②需吸收能量,过程③则放出能量
B.常温下该反应难以进行,是因为常温下反应物的化学键难以断裂
C.在催化剂的作用下,该反应的△H变小而使反应变得更容易发生
D.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成
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【题目】由已知电离常数判断,下列关于SO2与Na2CO3(aq)反应的离子方程式的书写中,不合理的是( )
酸 | 电离常数 |
碳酸 | K1=4×10-7 K2=5.6×10-11 |
亚硫酸 | K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 |
A.SO2+H2O+2CO32-=2HCO3-+SO32-
B.SO2+H2O+CO32-=H2O+CO2+SO32-
C.2SO2+2H2O+CO32-=H2O+CO2+2HSO3-
D.SO2+H2O+CO32-=HCO3-+HSO3-
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知:Ⅰ的燃烧热为
Ⅱ
Ⅲ
则______。
对于可逆反应采取以下措施可以提高产率的是______填字母
A.降低体系的温度压缩容器的体积减少水量选用适当的催化剂
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在室温下,下列说法正确的是
A.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入至溶液恰好无色,则此时溶液的
B.同的溶液:溶液,物质的量浓度最大的是
C.有两种酸HA和HB,已知HA的酸性比HB弱,在物质的量浓度均为的NaA和NaB混合溶液中,有
D.pH相同的溶液、溶液、溶液、NaOH溶液,其浓度大小关系为:
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