(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:
CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①由表中数据判断ΔH 0 (填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,此时的温度为 。
(2)T℃时,在时间t0时刻,合成甲醇反应达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小一倍,假定在t2时刻后又达到新的平衡,请在图中用曲线表示在t1~t2阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其它条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。
(3)300℃、1.01×105Pa下,上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
|
反应物投入量 |
1 mol CO、2 mol H2 |
1 mol CH3OH |
2 mol CH3OH |
|
平衡时数据 |
CH3OH的浓度(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
反应放出或吸收的能量 |
x kJ |
y kJ |
z kJ |
|
反应物转化率 |
Ф1 |
Ф2 |
Ф3 |
请比较以下每组数据的大小(填“>”、“<”或“=”):
①2c1 c3 ② x+y 90.8 ③Ф1+Ф3 1
(15分)A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物,其相互转化关系如下图所示。
(1)若A为短周期金属单质,B、C均为含A元素的盐,且B溶液的pH>7,C溶液pH<7。请指出D物质的类别 ;并写出B溶液pH>7的离子方程式 ;
(2)若A是淡黄色化合物;常温下D是无色气体;C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①C中所含化学键的类型是 ;
②写出反应II的化学方程式 ;
③将一定量的气体D通入2 L C的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。请回答:O点溶液中所含溶质的化学式为 ,a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是 。
(3)若将(2)中的气体D通入氢氧化钡溶液中得不溶物F,F的KSP=8.1×10-9。现将该沉淀放入0.1mol/L的BaCl2溶液中,其KSP ,(填:增大、减小或不变),组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为 mol/L。
已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8酸化的、含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入过量的黑色粉末X,充分搅拌后将滤液用下图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体VmL。下列说法正确的是
A. 黑色粉末X是铁粉
B. 铜电极连接电源正极
C. 石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 铜的相对原子质量的计算式是
下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)△H =–483.6 kJ·mol–1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol–1
B.已知C(石墨,s) = C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳定
C.已知NaOH(aq) + HCl(aq) = NaCl(aq) + H2O(l);△H =–57.4 kJ·mol–1,则含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D.已知:2C(s) + 2O2(g) = 2CO2(g);△H1,2C(s) + O2(g) = 2CO(g);△H2则△H1>△H2
短周期中的A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,A和D,C和E分别同主族,A为非金属元素,且A与B的原子序数之和等于C的原子序数,C2–与D+的核外电子数相等。则下列说法正确的是
A.B与A只能组成BA3化合物
B.第三周期中,D原子的原子半径最大
C.A、B、C三元素不可能形成离子化合物
D.E的氧化物对应的水化物一定有强的氧化性
在甲、乙两烧杯溶液中,共含有大量的Cu2+、Na+、H+、SO42-、CO32-、OH-6种离子。已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙烧杯中大量存在的离子是
A.SO42-、CO32-、OH- B.Cu2+、H+、SO42-
C.Na+、CO32-、OH- D.Na+、H+、SO42-