【題目】運(yùn)用化學(xué)鏈燃燒技術(shù)有利于提高燃料利用率;瘜W(xué)鏈燃燒技術(shù)的基本原理是借助載氧劑(如Fe2O3,FeO等)將燃料與空氣直接接觸的傳統(tǒng)燃燒反應(yīng)分解為幾個(gè)氣固反應(yīng),燃料與空氣無(wú)須接觸,由載氧劑將空氣中的氧氣傳遞給燃料;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.以Fe2O3作載氧劑的化學(xué)鏈燃燒循環(huán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的部分熱化學(xué)方程式如下,循環(huán)轉(zhuǎn)化的原理如圖所示:
①C(s) +H2O(g) = CO(g)+ H2(g) ΔH = akJmol-1
②CO(g)+ H2(g) + O2(g) = CO2(g) +H2O(g) ΔH = bkJmol-1
(1)寫出圖中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________________________
(2)空氣經(jīng)反應(yīng)器A后得到的尾氣___________(填“能”或“不能”)直接用作工業(yè)合成氨的原料氣,原因是_____________________。
Ⅱ.用FeO作載氧劑,部分反應(yīng)的lgKp [K是用平衡分壓(平衡分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))代替平衡濃度]與溫度的關(guān)系如圖所示。
(3)圖中涉及的反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是反應(yīng)_________________(填字母)。
(4)R點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,向某恒容密閉容器中通入1molCO,并加入足量的FeO,只發(fā)生反應(yīng)CO(g)+ FeO(s) CO2(g) +Fe(s),則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為______________.
Ⅲ.在T℃下,向某恒容密閉容器中加入1molCH4(g)和4mol FeO(s)進(jìn)行反應(yīng):CH4(g) + 4FeO(s) 4Fe(s) +2H2O(g) +CO2(g)。反應(yīng)起始時(shí)壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)進(jìn)行至10min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得此時(shí)容器的氣體壓強(qiáng)是起始?jí)簭?qiáng)的2倍。
(5)T℃下,該反應(yīng)的Kp = _____________________.
(6)若起始時(shí)向該容器中加入1molCH4(g),4molFeO(s),1mol H2O(g),0.5molCO2(g),此時(shí)反應(yīng)向__________________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。
(7)其他條件不變,若將該容器改為恒壓密閉容器,則此時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
【答案】C(s) O2(g) = CO2(g) ΔH = (a + b)kJmol-1 不能 經(jīng)反應(yīng)器A得到的尾氣中含有少量氧氣,氧氣與氫氣混合可能發(fā)生爆炸 bc 50% P02 正反應(yīng) 增大
【解析】
Ⅰ(1)應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。
(2)空氣經(jīng)反應(yīng)器A后得到的尾氣,尾氣是氮?dú)夂蜕倭垦鯕獾幕旌衔铮蜌錃饨佑|,氫氣和氧氣容易發(fā)生爆炸。
Ⅱ(3)反應(yīng)a,升高溫度,lgKp減小,Kp減小;反應(yīng)b、c,升高溫度,lgKp增大,Kp增大,再分析每一個(gè)反應(yīng)平衡移動(dòng)得出結(jié)論。
(4)建立“三步走”,再計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù),最后得出結(jié)論。
Ⅲ(5)先建立“三步走”,計(jì)算消耗的量,再根據(jù)壓強(qiáng)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
(6)利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,得出此時(shí)壓強(qiáng),再根據(jù)計(jì)算此時(shí)的壓強(qiáng)常數(shù),與平衡壓強(qiáng)常數(shù)比較,再得出結(jié)論。
(7)利用相當(dāng)于改變壓強(qiáng)的情況來(lái)分析平衡怎樣移動(dòng),得出平衡轉(zhuǎn)化率變化。
Ⅰ(1)應(yīng)用蓋斯定律,第一個(gè)方程式加上第二個(gè)方程式,得到總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:C(s) O2(g) = CO2(g) ΔH = (a + b)kJmol-1,故答案為:C(s) O2(g) = CO2(g) ΔH = (a + b)kJmol-1。
(2)空氣經(jīng)反應(yīng)器A后得到的尾氣,尾氣是氮?dú)夂蜕倭垦鯕獾幕旌衔铮蜌錃饨佑|,氫氣和氧氣容易發(fā)生爆炸,因此不能直接用作工業(yè)合成氨的原料氣,原因是經(jīng)反應(yīng)器A得到的尾氣中含有少量氧氣,氧氣與氫氣混合可能發(fā)生爆炸,故答案為:不能;經(jīng)反應(yīng)器A得到的尾氣中含有少量氧氣,氧氣與氫氣混合可能發(fā)生爆炸。
Ⅱ(3)反應(yīng)a,升高溫度,lgKp減小,Kp減小,平衡逆向移動(dòng),逆向是吸熱反應(yīng),正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),反應(yīng)b、c,升高溫度,lgKp增大,Kp增大,平衡正向移動(dòng),正向是吸熱反應(yīng),即屬于吸熱反應(yīng)的是反應(yīng)b、c,故答案為:b、c。
(4)R點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,向某恒容密閉容器中通入1molCO,并加入足量的FeO,lgKp=0,Kp=1。
解得x = 0.5mol
,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,故答案為:50%。
Ⅲ.在T℃下,向某恒容密閉容器中加入1molCH4(g)和4mol FeO(s)進(jìn)行反應(yīng):CH4(g) + 4FeO(s) 4Fe(s) +2H2O(g) +CO2(g)。反應(yīng)起始時(shí)壓強(qiáng)為P0,反應(yīng)進(jìn)行至10min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得此時(shí)容器的氣體壓強(qiáng)是起始?jí)簭?qiáng)的2倍。
根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,P0:2P0=1mol:(1-x+2x+x)mol,解得x=0.5mol,
(5)T℃下,該反應(yīng)的,故Kp = P02,故答案為:P02。
(6)若起始時(shí)向該容器中加入1molCH4(g),4molFeO(s),1mol H2O(g),0.5molCO2(g),此時(shí)物質(zhì)的量是原來(lái)的2.5倍,因此壓強(qiáng)是原來(lái)的2.5倍,此時(shí),因此反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故答案為:正反應(yīng)。
(7)將該容器改為恒壓密閉容器,容器體積變大,相當(dāng)于在原來(lái)容器基礎(chǔ)上減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故答案為:增大。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】是一種有機(jī)烯醚,可以用烴A通過下列路線制得:
則下列說(shuō)法正確的是( )
A.的分子式為C4H4O
B.①、②、③的反應(yīng)類型分別為鹵代、水解、消去
C.A能使高錳酸鉀酸性溶液褪色
D.A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2=CHCH2CH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁,工藝流程如圖1:
(已知:NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl3在181℃升華;固體直接變?yōu)闅怏w叫做升華)
(1)把NaCl和AlCl3的固體混合物置于如圖2所示的裝置的一端,加熱到___(最低溫度)℃,即可分離NaCl和AlCl3
(2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體里,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去氣泡的主要成分除Cl2外還含有___;固態(tài)雜質(zhì)黏附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在的物質(zhì)是___。
(3)用廢堿液處理氣體A的過程中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有:①H++OH-=H2O,②___
(4)鍍鋁電鍍池中,金屬鋁為陽(yáng)極,熔融鹽電鍍池中存在Na+K+______等離子鋼材表面(電極)的電極反應(yīng)式為AlCl4-+3e-=Al+4Cl-或___
(5)鋼材鍍鋁后,在表面氧化成致密的___,避免鋼材接觸空氣而防止鋼材被腐蝕。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某100mL溶液可能含有Na+、、Fe3+、、、Cl-中的若干種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如圖(所加試劑均過量,氣體全部逸出)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.原溶液一定存在 和,一定不存在 Fe3+
B.原溶液可能存在 Cl- 和 Na+
C.原溶液中 c()是 0.01molL-1
D.若原溶液中不存在 Na+,則 c(Cl-)<0.1molL-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某大型化工廠產(chǎn)生的酸性廢液中含有兩種金屬離子:Fe3+、Cu2+,化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的方案對(duì)廢液進(jìn)行處理,以回收金屬,保護(hù)環(huán)境。
(1)操作①的名稱是________________, 沉淀A中含有的金屬單質(zhì)有________________。
(2)溶液A中加入H2O2溶液過程中發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)式________________________________,操作②為持續(xù)加熱保溫,在此過程中溫度不宜過高的原因是________________________________。
(3)檢驗(yàn)溶液B中含有的金屬陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)方法為:取少量溶液B于潔凈的小試管中,加入______試劑,溶液迅速轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>________色,即可檢驗(yàn)。
(4)操作③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】當(dāng)不慎有大量Cl2擴(kuò)散到周圍空間時(shí),處在環(huán)境中的人們可以用浸有一定濃度某種物 質(zhì)水溶液的毛巾捂住鼻子,以防中毒,該物質(zhì)最適宜采用的是
A.NaOHB.NaClC.NaHCO3D.NH3H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是( )
選項(xiàng) | ① | ② | ③ | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
A | 稀鹽酸 | CaCO3 | Na2SiO3溶液 | 非金屬性:Cl>C>Si |
B | 濃硫酸 | 蔗糖 | Ba(NO3)2溶液 | 驗(yàn)證SO2與可溶性鋇鹽可生成白色沉淀 |
C | 濃氨水 | 生石灰 | 酚酞溶液 | 氨氣的水溶液呈堿性 |
D | 濃硝酸 | Fe | NaOH溶液 | 鐵和濃硝酸反應(yīng)可生成NO2 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用下圖裝置(夾持裝置略)制取和收集純凈、干燥的氨氣,并探究氨氣的性質(zhì)。
(1)關(guān)閉裝置Ⅰ中的止水夾,向分液漏斗中加適量水,打開活塞,說(shuō)明Ⅰ氣密性良好的現(xiàn)象是______________________。
(2)利用裝置Ⅰ制取氨氣,不能選用的試劑為濃氨水和________(填字母)。
A.氫氧化鈉 B.堿石灰 C.硝酸鉀 D.生石灰
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,儀器連接的順序(用字母編號(hào)表示):a接________、________接________、______接______。______
(4)收集氨氣,按如圖裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)。
①打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是_________________________________________,原因是_____________________________________________,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1;
②再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是__________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲同學(xué)擬通過實(shí)驗(yàn)探究同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,以及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下,請(qǐng)你幫他填寫完整,并做出評(píng)價(jià)。
實(shí)驗(yàn)室提供的試劑:鋅塊、鋅粉、鐵條、鐵粉、銅條、NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水、1mol/鹽酸、3mol/L的鹽酸
(1)探究同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論及離子反應(yīng)方程式 |
甲:___ 乙:___ | 離子反應(yīng)方程式 甲:___ 乙:___ 結(jié)論:鹵素單質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>Cl2>Br2>I2 |
評(píng)價(jià):甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案的合理性是___(填序號(hào))
A.非常合理 B.完全不合理 C.部分合理
補(bǔ)充和完善:上一項(xiàng)若填A,則此項(xiàng)不用再作答,若填B或C,則完成實(shí)驗(yàn)還需要的試劑后,有關(guān)反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:___。
(2)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)依據(jù)和結(jié)論 |
(金屬質(zhì)量相同,鹽酸均過量) | 均有氣體生成,鋅粉先消失,鋅塊后消失 | 因?yàn)橐以嚬苤械姆磻?yīng)更快,所以反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快。 |
甲同學(xué)所得實(shí)驗(yàn)依據(jù)和結(jié)論有明顯問題,問題是___。
(3)請(qǐng)你利用原電池原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較銅和鐵的金屬活動(dòng)性。畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖,標(biāo)出正負(fù)極、電子流動(dòng)方向___,寫出電極反應(yīng)式。電極反應(yīng)式:____、____。
裝置圖
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