减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
I.CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),△H1
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C O | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 876 | 465 | 413 |
由此计算△H1= 。
(2)图1中能正确反映反应①平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(3)在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2。
①P1 P2(填“大于”或“小于”),其判断理由是 。
②M、N、Q三点平均速率ν(M)、ν(N)、ν(Q)大小关系为 。
③M、N、Q三点平衡常数KM、KN、KQ大小关系为 。
II.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知:气体分压(P分)= 气体总压(P总)× 体积分数。
完成下列填空:
①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为 。
②T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡 (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)
③925℃时,P总=1/96MPa,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP= 。
工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Al、Co、Li等,已知Co、Fe都是中等活泼金属)的工艺流程如下:
已知:Ksp[Cu(OH)2]=4.0×10-21,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-19。pH=7.3时Li+或Co3+开始沉淀。
(1)金属M为 。
(2)①加入H2O2的作用是(用离子方程式表示) 。
②氨水的作用是调节溶液的pH,室温下,使溶液中杂质离子刚好沉淀完全而全部除去(浓度小于1.0×10-5mol·L-1) 。需调节溶液pH范围为 。
(3)充分焙烧的化学方程式为 。
(4)已知Li2CO3微溶于水,其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。操作2中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其原因是 。
温度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
浓度/mol・L-1 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.10 |
(5)用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂,阳极生成两种气体,则阳极的电极反应式为 。
(6)①用Li、Co形成某锂离子电池的正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图a)。电池反应为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,
写出该电池放电时的负极反应式___________________________。
②锂硫电池的总反应为:2Li+SLi2S,图b表示用锂离子电池给锂硫电池充电,请在图b的电极( )中填写“Li”或“S”,以达到给锂硫电池充电的目的。
非金属元素及其化合物在工农业生产中应用非常广泛。请回答以下问题:
I.氯及其化合物
ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛,某兴趣小组通过如下图所示,对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)A中发生反应的化学方程式: 。
(2)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(3)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
II.硫及其化合物:
(1)选择以下装置,通过实验现象依次完成以下验证:SO2具有酸性、氧化性、还原性、漂白性。其仪器的连接顺序为 。
(2)利用下图装置能证明SO2不与BaCl2溶液反应,通入X气体可排除干扰达到实验目的是
A CO2 B NH3 C O3 D N2 E NO2
C发生的离子方程式 。
(3)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
按上述方案实验,当消耗标准I2溶液25.00 mL时,滴定完毕,滴定终点的标志 ,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g·L-1。
利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是
选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 | |
A | 浓盐酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 非金属性:Cl > C > Si | |
B | 稀硫酸 | Na2S | AgNO3与AgCl的浊液 | Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) | |
C | 浓氨水 | 碱石灰 | AlCl3溶液 | Al(OH)3是两性氢氧化物 | |
D | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 |
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与W同主族,X、W的单质在标准状况下的状态不同。Y是空气中含量最高的元素,Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Z2-与W+具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A.原子半径大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X),离子半径大小顺序:r(Z2-)>r(W+)
B.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性和熔沸点都比Z的高
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性
D.化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同
MOH和ROH两种一元碱,常温下其水溶液分别加水稀释时,pH变化如下图。下列说法正确的是
A.在X点时,由H2O电离出的c(H+)相等,c(M+) = c(R+)
B.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
C.稀释前的ROH与等体积pH=1的H2SO4混合后所得溶液显酸性
D.等体积等浓度的MOH和HCl混合后,溶液中离子浓度大小关系:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)