化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是( )
A.高铁酸钾(K2Fe04)是一种新型、高效、多功能水处理剂,既能消毒杀菌又能净水。
B.“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关
C.低碳生活注重节能减排,尽量使用太阳能等代替化石燃料,减少温室气体的排放
D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维.光导纤维遇强碱会“断路”
(15分)将水煤气化转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气。
(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。
①此反应的化学平衡常数表达式为 ;
②下列能增大碳的转化率的措施是 ;
A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高温度 D.增大压强
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:
CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g) △H=-519kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 ;
(3)合成气经压缩升温后进入甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应如下:
2H2(g)+CO(g) CH3OHg); △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160。此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:
物质 |
H2 |
CO |
CH3OH |
浓度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
①该时间段内反应速率v(H2)= mol-1·L-1·min-1。
②比较此时正、逆反应速率的大小: (填“>”、“<”或“=”)
(4)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是 。
(12分)(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化方程式是 。
(2)肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的 KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式是 。
负极的电极反应式是
(3)右图是一个电化学过程示意图。
①锌片上发生的电极反应是 。
②假设使用肼一空气燃料电池作为本过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气 L(假设空气中氧气体积含量为20%)
(14分)化学实验是研究物质性质的基础。
(1)下列有关实验操作或测量数据合理的是 (填序号)。
a.用铁坩埚加热CuSO4·5H2O晶体测定结晶水质量分数
b.用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
c.用规格为20mL的量筒,量取16.8mL的Na2CO3溶液
(2)某废水样品中含有一定的Na+、CO32-、SO32-,甲、乙两研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度。
甲组方案:
试剂X从下列试剂中选择:
a.0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液b.0.5mol·L-1NaOH溶液c.新制氯水d.KI溶液
①加入的试剂X为 (填字母序号),生成SO42-主要的离子方程式为 。
②甲组方案中,第iii步的“系列操作”包含的操作名称各为 。
乙组方案:
i.用烧杯盛取废水适量,加少量活性炭,除去废水的杂色;过滤,取滤液;
ii.精确量取20.00mL过滤后废水试样,选择使用紫色的0.1 mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液进行滴定:(有关反应为:2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
iii.记录数据,计算。
③乙组设计的下列滴定方式中,最合理的是 (夹持部分略去)(填字母序号)
(3)某同学制备Fe(OH)3胶体:用洁净烧杯量取适量蒸馏水加热至沸腾,向烧杯中缓慢滴加饱和的FeCl3溶液,并不断用玻璃棒搅拦,结果溶液变浑浊。该同学制备胶体失败的原因是 ,你认为成功制得Fe(OH)3胶体的特征现象是 。
(4)用下图装置进行CO2性质的有关实验。
①试剂瓶B中盛有饱和NaHCO3溶液,其目的是 。
②反应过程中,E中澄清石灰水变浑浊,E中的混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外,还存在溶解平衡,用方程式表示该溶解平衡关系 。
(5分)氨气的水溶液称为氨水,它的主要存在微粒是NH3·H2O。已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5mol/L b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
则CH3COONH4溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),NH4HCO3溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”),NH4HCO3溶液中浓度最大的离子是 (填离子的化学式)。
(3分)“5000吨剧毒铬渣污染珠江源头”的报导引起了人们的广泛关注,铬渣中的重铬酸盐污染严重,酸性K2Cr2O7具有较强的氧化性,其还原产物为Cr3+。请写出酸性K2Cr2O7氧化SO2的离子方程式: 。