煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H
2O(g)⇌CO(g)+H
2(g);△H=+131.3kJ•mol
-1,
一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是______ (填字母序号).
a.容器中的压强不变 b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v
正(CO)=v
逆(H
2O) d.c(CO)=c(H
2)
(2)830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2(g)+H
2(g)△H<0
试回答下列问题:
①若起始时c(CO)=2mol•L
-1,c(H
2O)=3mol•L
-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=______.
②在相同温度下,若起始时c(CO)=1mol•L
-1,c(H
2O)=2mol•L
-1,反应进行一段时间后,测得H
2的浓度为0.5mol•L
-1,则此时该反应v
(正)______v
(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
③若降低温度,该反应的K值将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)目前工业上有一种方法是用CO
2来生产甲醇.一定条件下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g)⇌CH
3OH(g)+H
2O(g),如图表示该反应进行过程中能量的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO
2和3mol H
2,下列措施中能使c(CH
3OH)增大的是______.
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H
2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO
2和3mol H
2.
考点分析:
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金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的.难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度如图.
(1)若要除去CuCl
2溶液中的少量Fe
3+,应该控制溶液的pH为______(填序号)
①pH<1 ②pH=4左右 ③pH>6
(2)在Ni(NO
3)
2溶液中含有少量的Co
2+杂质,______(填能或不能)通过调节溶液pH的方法来除去.
(3)已知一些难溶物的溶度积常数如表.
物质 | FeS | MnS | CuS | PbS | HgS | ZnS |
Ksp | 6.3×10-18 | 2.5×10-13 | 1.3×10-36 | 3.4×10-28 | 6.4×10-53 | 1.6×10-24 |
某工业废水中含有Cu
2+、Pb
2+、Hg
2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们.(选填序号)
①NaOH ②FeS ③Na
2S.
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今有一无色透明溶液,只可能含有以下离子中的若干中:K
+、H
+、Mg
2+、Fe
3+、Ba
2+、SO
42-、CO
32-、NO
3-,现取二份各100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量NaHCO
3溶液加热后,收集到气体0.04mol
②第二份加足量Ba(NO
3)
2 溶液充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66g.
根据上述实验回答
(1)溶液中一定不存在的离子是______;
(2)溶液中可能存在的离子是______;
(3)写出①发生反应的离子方程式______;
(4)写出②发生反应的离子方程式______.
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依据氧化还原反应:Cu
2+(aq)+Fe(s)=Fe
2+(aq)+Cu(s)设计的原电池如图所示.
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是______;电解质溶液Y是______;
(2)X电极上发生的电极反应式为______.
(3)针对上述原电池装置,下列说法中,不正确的是______.
A.原电池工作时的总反应Cu
2+(aq)+Fe(s)=Fe
2+(aq)+Cu(s),一定为放热反应
B.原电池工作时,X电极流出电子,发生氧化反应
C.原电池工作时,银电极上发生氧化反应
D.原电池工作时,盐桥中的阳离子不断移向左池的氯化钠溶液中
(4)若Y为氯化钠溶液,则经过一段时间,发现X极上出现锈斑,则此过程中正极的电极反应式为______.
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(1)为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg
.
中性溶液的AG=______.常温下0.01mol•L
-1盐酸溶液的AG=______
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列两个热化学反应方程式:
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO
2(g)△H=-218kJ/mol
Fe
3O
4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO
2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原Fe
3O
4固体得到Fe固体和CO
2气体的热化学反应方程式:______.
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下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式______.
(2)和甲装置相比,乙装置的优点有______
(3)为了进一步验证NO
2和水的反应,某学生设计了丙装置,做实验时先关闭弹簧夹______,再打开弹簧夹______,才能使NO
2气体充满②试管.
(4)当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作______.
(5)②试管中的NO
2和水充分反应后,所得溶液物质的量浓度的最大值是______(气体体积按标准状况计算).
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