請回答下列化學(xué)有關(guān)問題:
(1)現(xiàn)代工業(yè)將煤汽化,既可以提高燃料的利用率、減少CO、SO2等的排放,又可以擴大水煤氣的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 ,  2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
則反應(yīng)C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH       。(用含ΔH1、ΔH2的代數(shù)式表示)
②CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3,F(xiàn)在容積均為1L的a、b、c、d、e五個密閉容器中分別充入1mol CO和2mol H2的混合氣體,控溫,進行實驗測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖1和圖2。

a. 該反應(yīng)的ΔH3    0(選填“<”、“>”或“=”,下同), K1    K2。  
b. 將容器d中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到容器c中的平衡狀態(tài),可采取的措施有          。
(2)煤汽化后的煤渣可提煉重金屬。右圖為某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤旱膒H,金屬陽離子濃度變化情況。據(jù)圖分析:

該溫度下,溶度積常數(shù)的關(guān)系為:Ksp[ Fe(OH)3]____Ksp[Mg(OH)2]
(填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2濁液中滴入足量的Fe3+,振蕩后,白色沉淀會全部轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,原因是           
(1)(7分)  ① (ΔH1-ΔH2)/2    ② a.<  >           b. 降溫、增(或加)壓
(2)<  由于Ksp[ Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2] (1分),濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-(1分),新加入的Fe3+與OH-生成更難溶解的Fe(OH)3,使平衡繼續(xù)向右移動(1分),最后Mg(OH)2全部溶解轉(zhuǎn)化為紅棕色的Fe(OH)3(1分)。
(1)①根據(jù)蓋斯定律可知,(①-②)÷2即得到C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),所以ΔH= (ΔH1-ΔH2)/2。
②根據(jù)圖像可知,溫度高,平衡時甲醇的低,說明升高溫度,平衡溴逆反應(yīng)方向移動,因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),低溫下的平衡常數(shù)大,即K1>K2。
③d轉(zhuǎn)化為c,甲醇的物質(zhì)的量增加,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,因此根據(jù)反應(yīng)式可知,反應(yīng)是放熱的、體積減小的可逆反應(yīng),所以改變的條件可以是降溫或增(或加)壓。
(2)根據(jù)圖像可知,在金屬離子濃度相同的條件下,氫氧化鐵形成沉淀需要的pH小,所以氫氧化鐵的溶度積常數(shù)小于氫氧化鎂的。由于Ksp[ Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],濁液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,新加入的Fe3+與OH-生成更難溶解的Fe(OH)3,使平衡繼續(xù)向右移動,最后Mg(OH)2全部溶解轉(zhuǎn)化為紅棕色的Fe(OH)3。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列說法錯誤的是
A.化學(xué)反應(yīng)的速率越大,化學(xué)反應(yīng)的限度越大
B.化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化,又有能量變化
C.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂,新鍵的形成
D.可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)依然在進行

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符的是
A.圖1表示KNO3的溶解度曲線,a點所示的溶液是80℃時KNO3不飽和溶液
B.圖2表示某放熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化
C.圖3表示0.1000mol/LNaOH滴定20.00 mL 0.1000mol/L醋酸的滴定曲線
D.圖4表示向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴滴入Ba(OH)2溶液,體積V與沉淀n的變化

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇: CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)  ΔH< 0。
(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=                  ,以下有關(guān)說法正確的是________
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化則可逆反應(yīng)達到平衡
b.一定條件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍時可逆反應(yīng)達到平衡
c.保持容器體積不變,升高溫度可提高CO的轉(zhuǎn)化率
d.使用合適的催化劑能縮短達到平衡的時間并提高CH3OH的產(chǎn)率
(2)其它條件相同時,在T1、T2(T1< T2)兩個不同溫度下可逆反應(yīng)達到平衡,請畫出CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的示意圖。

(3)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= -a kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -b kJ·mol-1
③ H2O(g)= H2O(l) ΔH= -c kJ·mol-1
則 CH3OH(l)+ O2(g) = CO(g) + 2H2O(l)  ΔH=______________kJ·mol-1。
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如圖所示。

C極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:___________________________,工作一段時間后,當(dāng)6.4 g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時,有______NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(H:1  C:12  O:16)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列圖示與對應(yīng)的敘述相符合的是
A.圖l為某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式,則其晶胞構(gòu)型為體心立方
B.圖2為鋼閘門的防腐原理示意圖,則鋼閘門應(yīng)與電源的正極相連
C.圖3表示CH3COOH溶液中加水時溶液的導(dǎo)電性變化,則CH3COOH溶液的pH:a>b
D.圖4表示在容積相同的恒容密閉容器中,等量的N02在不同溫度下反應(yīng):
2N02(g) N204(g),相同時間后測得N02含量的曲線,則該反應(yīng)的△H<O

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(本題共8分)
水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下

(注:除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為                     ;
②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是                     。
A.加入C(s)B.加入H2O(g)C.升高溫度D.增大壓強
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4 (g)+3/2O2 (g)CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)
① X在T1℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是     (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是                                         。
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進行甲醇合成,主要反應(yīng)是:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
H2
CO
CH3OH
濃度/(mol·L1
0.2
0.1
0.4
①比較此時正、逆反應(yīng)速率的大。v        v(填“>”、“<”或“=”)。
②若加入同樣多的CO、H2,在T5℃反應(yīng),10 min后達到平衡,此時c(H2)=0.4 mol·L1、c(CO)=0.7 mol·L1、則該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) =            mol·(L·min)1。
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進行循環(huán),其目的是                                  。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(15分)納米級Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效應(yīng),其具有特殊的光學(xué)、電學(xué)及光電化學(xué)性質(zhì),在太陽電池、傳感器、超導(dǎo)體、制氫和電致變色、環(huán)境中處理有機污染物等方面有著潛在的應(yīng)用。
Ⅰ.納米氧化亞銅的制備
(1)四種制取Cu2O的方法如下:
①火法還原。用炭粉在高溫條件下還原CuO;
②最新實驗研究用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2可制備納米級Cu2O,同時放出N2。
已知:N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)   △H="-a" kJ/mol
Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)  △H="b" kJ/mol
4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)      △H="c" kJ/mol
則該方法制備Cu2O的熱化學(xué)方程式為                                             。
③工業(yè)中主要采用電解法:用銅和鈦作電極,電解氯化鈉和氫氧化鈉的混合溶液,電解總方程式為:2Cu+H2OCu2O+H2↑,則陽極反應(yīng)式為:                               。
④還可采用Na2SO3還原CuSO4法:將Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中,制成一定濃度的溶液,通入蒸氣加熱,于100℃~104℃間反應(yīng)即可制得。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:               。
Ⅱ.納米氧化亞銅的應(yīng)用
(2)用制得的Cu2O進行催化分解水的實驗
①一定溫度下,在2 L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入10. 0 mol水蒸氣,發(fā)生反應(yīng):
2H2O(g)2H2(g)+O2(g) △H=+484 kJ·mol1
T1溫度下不同時段產(chǎn)生O2的量見下表:
時間/min
20
40
60
80
n(O2)/mol
1.0
1.6
2.0
2.0
前20 min的反應(yīng)速率v(H2O)=                       ;該該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式K             ;若T2溫度下K=0.4,T1         T2(填>、<、=)
②右圖表示在t1時刻達到平衡后,只改變一個條件又達到平衡的不同時段內(nèi),H2的濃度隨時間變化的情況,則t1時平衡的移動方向為      ,t2時改變的條件可能為              ;若以K1、K2、K3分別表示t1時刻起改變條件的三個時間段內(nèi)的平衡常數(shù),t3時刻沒有加入或減少體系中的任何物質(zhì),則K1、K2、K3的關(guān)系為                

③用以上四種方法制得的Cu2O在其它條件相同下分別對水催化分解,產(chǎn)生氫氣的速率v隨時間t變化如圖所示。下列敘述正確的是          。

A.方法③、④制得的Cu2O催化效率相對較高
B.方法④制得的Cu2O作催化劑時,水的平衡轉(zhuǎn)化率最高
C.催化效果與Cu2O顆粒的粗細、表面活性等有
D.Cu2O催化水分解時,需要適宜的溫度

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列敘述正確的是
A.某反應(yīng)的焓變小于零,該反應(yīng)一定能自發(fā)進行
B.用濕潤的pH試紙測稀鹽酸溶液的pH為3.52
C.草木灰(K2CO3)是鉀肥,硫酸銨是氮肥,二者混合施用可以提高肥效
D.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

在有機物分子中,不同氫原子的核磁共振譜中給出的信號也不同,根據(jù)信號可以確定有機物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如二乙醚的結(jié)構(gòu)簡式為: CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振譜中給出的信號有兩個,如圖①所示:
圖①   圖②
(1)下列物質(zhì)中,其核磁共振氫譜中給出的信號只有一個的是         。(填序號)
A.CH3CH3B.CH3COOHC. CH3COOCH3D. CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2, A的核磁共振氫譜圖如右圖②所示,則A的結(jié)構(gòu)簡式為     ,請預(yù)測B的核磁共振氫譜上有         種信號。
(3)在常溫下測得的某烴C8H10(不能與溴水反應(yīng))的核磁共振譜上,觀察到兩種類型的H原子給出的信號,其強度之比為2:3,試確定該烴的結(jié)構(gòu)簡式為                       ;該烴在光照下生成的一氯代物在核磁共振譜中可產(chǎn)生_________種信號,強度比為__________。
(4)在常溫下測定相對分子質(zhì)量為128的某鏈烴的核磁共振譜,觀察到兩種類型的H原子給出的信號,其強度之比為9:1,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為               ,其名稱為_______________。

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