二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上利用煤的汽化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
(1)煤的汽化的主要化学方程式为 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应式可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H< 0。一定条件下得密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是 (填字母代号)。
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO2的浓度
D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
(3)已知反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),某温度下得平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
浓度/(mol/L) |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
①通过计算比较此时正、逆反应速率的大小?
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,试计算此时CH3OH的物质的量浓度和该时间内CH3OH的化学反应速率?
物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看做是化学平衡的一种。请根据所学化学知识回答下列问题:
Ⅰ、(12分)已知0.01mol/L的NaHCO3溶液呈碱性。
(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:
① ② 。
(2)溶液中共有 种不同的粒子(指分子和离子)。
(3)该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是: 。
(4)向该溶液中加入AlCl3溶液,有白色胶状沉淀生成,同时产生一种无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该反应的离子方程式: 。
Ⅱ、(6分)有盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)若三种溶液的浓度均为0.1 mol•L-1,其c(H+) 依次为a mol•L-1,b mol•L-1,c mol•L-1,其大小顺序为 ;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L,其大小关系为 。
(2)若三种溶液的pH都为2,分别取10mL上述溶液加水稀释至1000mL,此时三种溶液的pH1、pH2、pH3之间的关系为 (用“<”、“>”或“=”表示,pH1 ——代表盐酸、 pH2 ——代表硫酸、pH3 ——代表醋酸)
Ⅲ、(4分)已知含有足量AgCl固体的饱和溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),且在25℃时,AgCl的Ksp=1.8×10-10。现将足量AgCl固体分别放入下列液体中:①100mL蒸馏水
②100mL0.3mol/L AgNO3溶液 ③100mL0.1mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)由大到小的顺序为 (填序号),溶液②中c(Cl-)= 。
(9分)日常生活中常见的金属材料有铝合金、钢铁等,某化学实验小组欲测定几种金属材料的耐腐蚀性,所用药品和试剂有:铝合金、钢铁、CO2、SO2、水。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的的一栏中填入对应的实验编号:
实验编号 |
金属材料 |
溶 液 |
实验目的 |
① |
铝合金 |
CO2 + H2O |
Ⅰ.探究不同溶液对金属材料的腐蚀速率; Ⅱ.探究不同金属材料的腐蚀速率; |
② |
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③ |
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(2)在10%的盐酸中温度对铝合金的腐蚀速率影响关系见下图:铝合金在40℃时的腐蚀速率是20℃的 倍.
(3)请在上题图象中,画出铝合金在CO2溶液和SO2溶液中腐蚀速率随温度变化关系的预期结果示意图(都从a点开始)。
(14分)已知25℃、101kPa下,氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、890.3kJ/mol、2800 kJ/mol。
(1)0.1mol甲烷和0.2mol氢气组成的混合气体在25℃、101kPa下完全燃烧释放的热量为 ;
(2)写出表示葡萄糖燃烧热的热化学方程式: ;
(3)有人利用甲烷和氧气的反应设计成如图所示燃料电池,若使用酸性电解质溶液,则两极的电极反应式为:
a极: ,b极: ;
若使用碱性电解质溶液,则b极的电极反应式为:b极: ;
放电时电极a作 极,外电路中电流从 流向 ,电解质溶液中阳离子移向 极;
(10分)在Cl-、Al3+、HSO4-、K+、HS-五种离子中,既不能电离又不能水解的离子是 ,只能水解不能电离的离子是 ,只能电离不能水解的离子是 ,既能电离又能水解的离子是 ,能促进水电离的离子是 ,能抑制水的电离的离子是 ,写出阴离子水解的离子方程式 。
下列图示与对应的叙述相符的是( )
A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 mol·L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C.图3表示KNO3的溶解度曲线,图中a点所示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D.图4 表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,由图知t时反应物转化率最大