铁的氧化物可用于脱除煤气中的H2S,有关反应原理如下:
①Fe3O4(s)+3H2S(g)+H2(g)⇌3FeS(s)+4H2O(g)
②Fe2O3(s)+2H2S(g)+H2(g)⇌2FeS(s)+3H2O(g)
③FeO(s)+H2S(g)⇌FeS(s)+H2O(g)
温度与上述各反应的平衡常数的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应①、②、③中铁的氧化物都是氧化剂
B.反应①、②、③的正反应都是放热反应
C.反应①、②、③中,温度越高H2S的的脱除率越高
D.反应①、②、③中,压强越大H2S脱除率越高
实验室以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)为原料制取CaCl2·2H2O和CaO2的主要流程如下:
(1)加入试剂X,调节溶液pH为碱性环境,以除去溶液中Al3+和Fe3+,滤渣的主要成分是___________。试剂X可以选择下列的________(填编号)。
A.CaO B.CaCO3 C.NH3·H2O D.Ba(OH)2
(2)操作II中进行蒸发浓缩时,除三角架、酒精灯外,还需要的仪器有__________。
(3)由CaCl2制取CaO2的反应中,温度不宜太高的原因是_______________。
(4)用下列装置测定工业碳酸钙的质量分数
①检验装置B气密性良好的实验过程是__________________________。
②按A—B—C—D顺序连接,然后从A装置通入空气,目的是_______________;
③装置D的作用为______________________。
④实验时,准确称取10.00g工业碳酸钙3份,进行3次测定,测得BaCO3沉淀的平均质量为17.73g,则样品中CaCO3的质量分数为__________________。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业.它在碱性环境中稳定存在.工业设计生产NaClO2的主要流程如下:
(1)A的化学式是 ,装置Ⅲ中A在 极区产生.
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是
(3)通电电解前,检验Ⅲ中阴离子的方法和步骤是
(4)为防止Ⅱ中制备的NaClO2被还原成NaCl,应选合适的还原剂,除双氧水外,还可以选择的还原剂是
(填字母编号).
a.Na2O2 b.FeCl2 c.Na2S
(5)常温时,HClO2的电离平衡常数Ka=1.07×10-2 mol·L-1,Ⅱ中反应所得NaClO2
溶液(含少量NaOH)的pH=13,则溶液中 =
(6)气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池,用该电池电解200mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,生成铜3.2g,此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是
氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) ΔH2
则反应 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l) ΔH= 。(请用含有ΔH1、ΔH2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度/K | 平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 | 2.4 |
T2 | 2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(ΔH)、混合气体平均相对分子质量()、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明一段时间后该可逆反应达到了平衡状态的是 。
(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量为 g(假设溶液电解前后体积不变)。
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)氧化—还原法消除氮氧化物的转化:
反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 mol。反应Ⅱ中,当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,反应的化学方程式是 。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式 。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
该反应平衡常数表达式为K= 。
已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“大于”、“小于”或“等于”)0。
(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是 ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是 。
(Ⅰ)A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质,且物质A由l~2种短周期元素组成,在一定条件下有如下转化关系,请完成下列问题。
(1)已知常温下A为有色气体。若F是一种金属单质,写出B和适量F反应生成C与气体E的离子方程式_______________________;
(2)若A为双原子分子,C为直线型分子,E具有漂白性,物质F焰色反应呈黄色.则F的化学式为_____________________。
(3)若A为淡黄色固体,则A与水反应的化学方程式为_________________。
①若物质B和D的式量相等,D为淡黄色固体物质,C的大量排放往往会造成严重的环境问题即_______________。C与F反应的化学方程式为________________;
②若物质A和D的式量相等,D为白色絮状沉淀,写出C与F反应的离子方程式_________________________。
(Ⅱ)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与足量NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。常温下,向10mL0.01 mol·L-1H3PO3溶液中滴加10mL0.02 mol·L-1NaOH溶液后,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________ ;
(2)亚磷酸具有强还原性,可将Cu2+还原为金属单质,亚磷酸与硫酸铜溶液反应的方程式为______.