2010年诺贝尔化学奖授予理查德·赫克等三位科学家,以表彰他们在“钯催化交叉偶联”方面的研究。下面关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂只改变反应的正反应速率
B.催化剂通过升高反应的活化能来加快反应速率
C.催化剂能够改变反应的反应热
D.催化剂不能改变反应物的转化率
(1)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注, 目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
平衡时H2的转化率为 ___________ 。
反应进行到3 min时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正 v逆(填>,=,<)
③ 上述反应平衡常数的表达式为 ,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为 。
(2)如图装置,A、B中电极为多孔的惰性电极;C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹;电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中,切断K1,闭合K2、K3,通直流电,一段时间后试管中产生气体,如图所示,据此分析:
B试管中的气体是_____(填名称或分子式);a为电源________(正或负)极。
写出电解时A极的电极反应式: __________________。
③若电解一段时间,A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1。电流表的指针偏转,则此时B极电极反应式为_________________。
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率.如图所示是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:
请回答:
甲烷燃料电池的负极反应式是: .
当A中消耗0.05mol氧气时,B中 极(填“a”或“b”)增重 g.
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1,ΔS=+133.7 J·mol-1·K-1,
该反应在低温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g)△H﹥0 (I)
反应(I)的平衡常数表达式K= ,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为
(3)已知在400 ℃时,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的K=0.5。
①在400 ℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的K′=___________(填数值)。
②400 ℃时,在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol,则此时反应v(N2)正___________(填“>”“<”“=”或“不确定”)v(N2)逆。
(4) 离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。钢制品接电源的___________极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为________________。为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。
(1)已知2 mol氢气燃烧生成液态水时放出572 kJ热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) 请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和___________(填“大于”、 “小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量____________(填“>”、“<”或“=”)572 kJ。
③与化石燃料相比,利用氢能源有很多优点,请说出其中一点______________________。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1;
H2O(g)===H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是_________________。
(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。反应时释放大量热并快速产生大量气体。已知在101kPa,298K时,1mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和水蒸气,放出热量624kJ,该反应的热化学方程式是__________ 。又知:H2O(g )=H2O (l)△H=-44 kJ·mol-1,若1mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和液态水,则放出热量为______________kJ。
金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应 2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2 H2O,该反应的还原剂是 ,当1mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。
(3)如图为电解精炼银的示意图, (填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为
(4)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空:
写出电解饱和食盐水的离子方程式 。
离子交换膜的作用为: 、 。
精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下:
电池:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l);
电解池:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑
电解过程中,以下判断正确的是( )
| 电池 | 电解池 |
A | H+移向Pb电极 | H+移向Pb电极 |
B | 每消耗3molPb | 生成1molAl2O3 |
C | 正极:PbO2+4H++2e—=Pb2++2H2O | 阳极:2Al+3H2O-6e—=Al2O3+6H+ |
D |