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I、煤制天然气的工艺流程简图如下: ⑴反应I:C(s) + H2O(g)CO(g...

I、煤制天然气的工艺流程简图如下:

⑴反应IC(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH = +135 kJ·mol-1,通入的氧气会与部分碳发生燃烧反应。请利用能量转化及平衡移动原理说明通入氧气的作用:___________________________

⑵反应IICO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH = 41 kJ·mol-1。如图表示不同温度条件下,煤气化反应I发生后的汽气比(水蒸气与CO物质的量之比)与CO平衡转化率的变化关系。

① 判断T1T2T3的大小关系:______________。(从小到大的顺序)

② 若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,经煤气化反应I和水气变换反应II后,得到COH2的物质的量之比为1:3,则反应II应选择的温度是_______(填“T1”或“T2”或“T3”)。

⑶① 甲烷化反应IV发生之前需要进行脱酸反应III。煤经反应III后的气体中含有两种酸性气体,分别是H2S_______

  ② 工业上常用热碳酸钾溶液脱除H2S气体得到两种酸式盐,该反应的离子方程式是_______

 

II、利用甲烷超干重整CO2技术可得到富含CO的气体,将甲烷和二氧化碳转化为可利用的化学品,其能源和环境上的双重意义重大。该技术中的化学反应为:

CH4 (g)3CO2 (g)2H2O(g)4CO(g)    H>0

CH4超干重整CO2的催化转化原理示意如图:

 

⑷过程II,实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成H2O(g)的化学方程式是______________

⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全,下列说法正确的是_______。((填序号)

a.过程I和过程II中均含有氧化还原反应

b.过程II中使用的催化剂为Fe3O4CaCO3

c.若过程I投料,可导致过程II中催化剂失效

(6)一定条件下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1.2 mol CH4(g)4.8 mol CO2(g),发生反应CH4 (g)3CO2 (g)2H2O(g)4CO(g)  H>0,实验测得,反应吸收的能量和甲烷的体积分数随时间变化的曲线图像如图。计算该条件下,此反应的H=________________

 

氧气与碳发生燃烧反应放热,放出的热被可逆反应吸收利用,促进反应正向移动 T1 < T2 < T3 T3 CO2 CO32- + H2S HS - + HCO3- 4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O a c +330 kJ/mol 【解析】I、(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+135kJ•mol-1,是吸热反应,而碳与氧气反应放出热量,使反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),向正反应方向移动,提高碳的利用率; (2)①反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ•mol-1的正反应为放热反应,温度越高一氧化碳的转化率越低,由图可知,温度的大小为:T1<T2<T3; ②若煤气化反应I发生后的汽气比为0.8,设水蒸气的物质的量是4mol、则生成的CO物质的量为5mol,同时生成5mol氢气,经煤气化反应I和水气变换反应II后,设反应II中CO转化的为xmol,则生成xmol氢气,则(5-x):(5+x)=1:3,x=2.5,CO的转化率=×100%=50%,根据图知,反应温度为T3; (3)①根据方程式II知,生成的酸性气体还有二氧化碳; ②工业上常用热碳酸钾法脱除H2S气体得到两种酸式盐,则二者反应生成碳酸氢钾和硫氢化钾,反应方程式为K2CO3+H2S═KHS+KHCO3; II、⑷由图示可知,过程II中氢气还原Fe3O4生成H2O,发生反应的化学方程式是4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O; ⑸假设过程I和过程II中的各步均转化完全,下列说法正确的是_______。((填序号) a.过程I有氢气生成,而过程II中存在氢气还原四氧化三铁和CO还原四氧化三铁,均属于氧化还原反应,故a正确;b.过程II中使用的催化剂为Fe3O4和CaO,故b错误;c.若过程I投料,则CH4和CO2恰好生成CO和H2,无多余的CO2,导致过程II中只能生成FeO,催化剂效果降低,故c正确;答案为ac; (6) CH4 (g)+3CO2 (g)2H2O(g)+4CO(g) 起始物质的量(mol) 1.2 4.8 0 0 变化物质的量(mol) x 3x 2x 4x 平衡物质的量(mol) 1.2- x 4.8-3x 2x 4x 平衡时CH4的体积为=,解得x=0.36mol,则H=+118.8× kJ/mol=+330kJ/mol。  
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I、某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水

已知:加热(85℃)NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2

B中仪器名称是___________________

⑵为了完成实验,装置从左到右接口的连接顺序是___________

⑶D中玻璃纤维的作用是_________________

⑷小组中甲同学认为F装置不太合理,实验中会产生倒吸。乙同学认真分析后认为该装置无需改进,他的理由是________________________

II、实验探究

⑸该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。经查阅资料,配制的银氨溶液主要成分是[Ag(NH3)2]OH,小组同学对其组成进行了如下实验探究:

①在洁净的小试管中加入2mL 2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水溶液,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。

②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用__________洗涤,得到白色固体;

③将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用广范pH试纸检验溶液近似呈中性;向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热,得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是___________________

⑹请根据以上探究,设计实验来制备少量纯净的[Ag(NH3)2]OH溶液:取2mL 2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中,_________________,即得到[Ag(NH3)2]OH溶液。

 

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已知:pKa=lgKa,25℃时,H2SO3pKa1=1.85,pKa2=7.19。常温下,用0.1mol·L1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L1 H2SO3溶液的滴定曲线如下图所示(曲线上的数字为pH)。下列说法不正确的是(     )

A. a点所得溶液中:2c(H2SO3)+c(SO32-)=0.1 mol·L1

B. b点所得溶液中:c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+c(OH)

C. c点所得溶液中:c(Na+)>3c(HSO3)

D. d点所得溶液中:c(Na+)>c(SO32-)> c(HSO3)

 

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中国科学院成功开发出一种新型铝—石双离子电池,大幅提升了电池的能量密度。该电池充电时的总反应为:Al+xC+Li++PF6-=AlLi+CxPF6,有关该电池说法正确的是

A. 放电时,电子由石沿导线流向铝    B. 放电时,正极反应式为:Al+Li++e-=AlLi

C. 充电时,铝电极质增加    D. 充电时PF6-向阴极移动

 

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下列各组澄清溶液中离子能大量共存,且加入(或滴入)X试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(     )

选项

离子组

X试剂

离子方程式

A

K+Na+ClOSO42-

少量SO2

SO2+ClO+H2O=SO42-+Cl+2H+

B

NH4+Fe3+BrSO42-

过量H2S

2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

C

NH4+Na+Fe3+AlO2

过量铜粉

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

D

K+Na+ HCO3AlO2

少量HCl

H++AlO2+H2O=Al(OH)3

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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分子式为C4H8O的三元环同分异构体共有(不考虑立体异构)(     )

A. 5种    B. 6种    C. 7种    D. 8种

 

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