二.非选择题9. 目前工业上常利用甲烷生产合成气.有关的热化学方程式如下: CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=-36kJ·mol-1① CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+216kJ·mol-1② (1) 工业上同时利用上述两个反应制合成气.而不单纯采用②的主要理由是 . (2) 得到的水煤气需要进行变换反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH<0.最后在1000℃下.用过高压水蒸气洗涤混合气体.再经过处理后即可直接作为合成氨的原料气.高压高温处理的理由是 . (3) 某温度下.在100L反应器中充入甲烷和水蒸气分别为100mol和300mol时.假定只发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g).当甲烷的转化率为0.5时.此时平衡常数为 . (4) 用水煤气合成甲醇时.用的催化剂是由CuO和ZnO组成的.由于体系中有二氧化碳.可以使CuO的比例保持相对恒定.从平衡角度考虑.该反应的化学方程式为 . 查看更多

 

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(2013?泰安二模)工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4?H2O),其主要流程如下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:
离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe2+ 7.6 9.7
Fe3+ 2.7 3.7
Al3+ 3.8 4.7
Mn2+ 8.3 9.8
(1)软锰矿浆中通入含SO2废气后,发生主要反应的化学方程式为
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4

(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
;反应的离子方程式是
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是
使Fe3+Al3+完全沉淀
使Fe3+Al3+完全沉淀
;pH应调节的范围是
4.7≤pH≤8.3
4.7≤pH≤8.3

(4)滤渣的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4
Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4
(用化学式表示).

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(1)H2S的燃烧热△H=-a kJ?mol-1,则H2S燃烧反应的热化学方程式为
2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l)△H=-2akJ?mol-1
2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l)△H=-2akJ?mol-1

(2)已知:高温下,在密闭容器中用H2还原WO2可得到金属钨.当温度过高时,WO2(s)会转变为WO2 (g).请根据以下反应:
WO2 (s)+2H2 (g)?W (s)+2H2O (g);△H=+66.0kJ?mol-1
WO2 (g)+2H2?W (s)+2H2O (g);△H=-137.9kJ?mol-1
计算出WO2 (s)?WO2 (g) 的△H=
+203.9 kJ?mol-1
+203.9 kJ?mol-1

(3)工业上常利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,反应的化学方程式为:
CH4+CO2=2CO+2H2
已知CH4、H2和CO的燃烧热分别为890.3kJ?mol-1、285.8kJ?mol-1、283.0kJ?mol-1,则生成1m3(标准状况)CO所需热量为
5.52×103kJ
5.52×103kJ

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碳元素的化合物如甲烷、碳酸钙在自然界储量丰富,分布广泛,有非常重要的用途.
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)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是
其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动
其他条件不变,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动

(2)其他条件不变,请在图2中画出压强为2MPa时,CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线.
(3)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与一定量H2O在1L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,对应的热量变化为aKJ,则这6分钟的平均反应速率v(H2)为
0.4 mol/(L?min)
0.4 mol/(L?min)
;此条件下该反应的热化学方程式为
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+1.25a KJ/mol
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+1.25a KJ/mol

(4)CaCO3是一种难溶物,其Ksp=2.8×10-9.现将 amol/L的CaCl2溶液与2.0×10-4mol/L Na2CO3溶液等体积混合(假设溶液体积可直接相加),若要生成CaCO3沉淀,则a的最小值为
5.6×10-5
5.6×10-5
 mol/L.

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精英家教网绿矾(FeSO4?7H2O)是重要的化学化工试剂,工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备.
请回答下列问题:
(1)图是某研究性学习小组用于制备绿矾的装置,其中集气瓶的作用是
 
;烧杯中盛放的试剂是 CuSO4溶液,发生反应:
 
CuSO4+
 
PH3+
 
 
=
 
H3PO4+
 
H2SO4+
 
Cu↓,请配平.
(2)如图锥形瓶中的反应物是铁屑和28%的硫酸,反应前常用98%的硫酸配制500g 28%的硫酸,要算出所需98%的硫酸的体积,还要知道的数据是
 

(3)在制备硫酸亚铁的过程中,理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化.设计两个实验:实验一,控制酸过量;实验二,控制铁过量;其余步骤同,制得硫酸亚铁,并对产品质量进行检测.检测结果如下:
序号 反应物用量 产品质量
1 n(H2SO4):n(Fe)>1:1 介于Ⅰ级~Ⅱ级之间
2 n(H2SO4):n(Fe)<1:1 优于Ⅰ级
已知产品质量标准:Fe3+的质量分数等于0.005%,产品质量定为Ⅰ级;Fe3+的质量分数等于0.01%,产品质量定为Ⅱ级,从实验结果中,可得出制备硫酸亚铁溶液时,反应控制
 
过量为最佳.
(4)该小组在继续研究由绿矾制备Fe(OH)2的过程中,发现出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色,最后变为红褐色.甲同学查资料该灰绿色沉淀可能是Fe3(OH)8,请用氧化物的形式写出该沉淀
 
;乙同学查资料后认为该灰绿色沉淀是由于Fe(OH)2部分被氧化,混入少量的Fe(OH)3的缘故,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路
 

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(1)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
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①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是
 

②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在
 
范围.
氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
不用加水的方法调节溶液pH的原因是
 

③进行蒸发浓缩时,要用硝酸调节溶液的pH=1,其目的是
 
(结合离子方程式说明).
(2)工业上常利用硝酸铜溶液电镀铜,电镀时阴极的电极反应式是
 

(3)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时有微弱的导电性,主要是因为发生了电离,如:2NH3?N
H
+
4
+N
H
-
2
,由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应.液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18,则液态N2O4电离的方程式是
 
;Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是
 

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