氢在生活、生产、科研中发挥着重要的作用。
Ⅰ.工业上利用吸热反应C(s) +2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)来制备氢气。一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应,相关数据如下表:
容器 | 容积/L | 温度/L | 起始量/mol | 平衡量/mol | |
C(s) | H2O(g) | H2(g) | |||
甲 | 2 | T1 | 3 | 4 | 3.2 |
乙 | 1 | T2 | 1.5 | 2 | 1.2 |
(l)T1_______T2 (填“>”、“ =”或“<”)。
(2)T1时达到平衡后再加入lmolH2O(g),达到新平衡后H2(g)的物质的量分数__________(填“增大”、“ 不变”或“减小”);T2时,若起始时乙容器中加入1.5molC(s)、1.2molH2O(g)、0.5molCO2(g)、1.4molH2(g),此时v(正)________v(逆)(填“大 于”、“ 等 于” 或“小于”)。
Ⅱ.CO(g)和H2(g)在一定条件下可合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
(3)该反应能量变化曲线如图所示,下列叙述正确的是___________。
A.该反应的△H>0
B.该反应的活化能为419kJ
C.使用催化剂后反应速率加快,△H 不变
D.若改变条件使平衡向正反应方向移动,则CO 的转化率可能增大,可能不变,也可能减小
(4)反应分別在230℃、250℃、270℃进行时,CO的平衡转化率与的关系如图所示。
①230℃对应的曲线是_________________,依据是________________。
②向容积为1L的密闭容器中投入1nolCO、3molH2,在上述某温度下进行反应,平衡后测得=,则反应温度为_____________,平衡常数K=_________________。
钨是熔点最高的金属,是重要的战略物资。自然界中钨主要以钨酸盐( 钨元素的化合价为+6)形式存在于黑钨矿中。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐(FeWO4、MnWO4 ),还含有少量Si、As的化合物。由黑钨矿石冶冻金属钨的工艺流程如图所示:
已知:①烧结物的成分为Fe2O3、MnO2、Na2SO3、Na2WO4、Na3AsO3、Na3AsO4;
②上述流程中,钨的化合价只在反应Ⅰ中发生改变;
③常温下钨酸难溶于水。
请回答下列问题:
(l)操作Ⅰ用到的玻璃仪器为______________。
(2)写出FeWO4在熔融条件下与Na2CO3、空气反应生成Fe2O3 的化学方程式________________。
(3)pH=10的溶液中的杂质阴离子为SiO32-、HAsO32-、HAsO42-等,则“净化”过程中,MgCl2 的作用是______________,加入H2O2 时发生反应的离子方程式为____________________。
(4)已知:室温时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,在“净化”阶段,常温时保持溶液pH=10,为防止产生Mg(OH)2 沉淀,溶液中c(Mg2+)应不超过_________mol/L。
(5)反应Ⅰ中,物质X 可为H2、CO。
①已知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H1=a kJ/mol
W3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O (g) △H2=bkJ/mol
WO3(s)+3CO(g)W(s)+3CO2(g) △H3=c kJ/mol
根据上述信息,2WO3(s)+3C(s)2W(s)+3CO2(g)的△H=____________kJ/mol(用含a、b、c的式子表示)。
②若黑钨矿中钨的质量分数为ω,提炼过程中利用率为b,欲用akg 黑钨矿制得化学纯金属钨,则产品中杂质允许含量的最大值为_____________kg(化工产品等级标准:优级纯≥99.8%,分析纯≥99.7%,化学纯≥99.5%)
硫酸亚铁在工农业生产中具有广泛的应用。该物质不稳定,受热易分解产生氧化物,具有较强的还原性。
Ⅰ.某学习小组利用如下装置米探究FeSO4受热分解的产物。
(1)甲组同学利用“A 接B 接C”的装置来验证产物中含有SO2气体。
①连接好装置后,接下来的操作是____________________。
②仪器a 的名称是_______________;其作用是____________________。
(2)乙组同学查阅资料得:硫酸亚铁分解的气体产物中除SO2 外还有SO3;SO3 的熔点为16.8℃,沸点是46.8℃,溶于水放出大量的然,易形成酸雾。为此设计了“A接D接C”的装置验证产物中含有SO3 。
①装置D中的现象是_________________,BaCl2 溶液不能用Ba (NO3)2溶液代替的原因是______________________。
②装置A 中固体变为经红棕色,结合两组同学的实验,写出硫酸亚铁分解的化学方程式______________________。
③取硫酸亚铁样品18.20g,加热分解至恒重时测得固体质量为11.00g( 假设杂质不反应),该硫酸亚铁样品的纯度为__________% (保留小数点后两位,下同),样品中铁元素的质量分数为_____________。
Ⅱ.用硫酸亚铁碱性试纸可检验食品中是否含有CN-,方案如下:
已知:蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:
(3)若试纸变蓝则证明食品中含有CN-,基于普鲁士蓝的合成原理,请解释检测时试纸变蓝的原因______________________。
乙二胺(H2NCH2CH2NH2 )是二元弱碱,在水中的电离原理类似于氨。常温下,向乙二胺溶液中滴加稀盐酸,溶液的pH随离子浓度变化关系如图所示。下列叙述不正确的是
A. 常温下,pKb2=-1gKb2 =7.15
B. 溶液中水的电离程度:a点大于b点
C. H3NCH2CH2NH2Cl2 溶液中c(H+)>c(OH-)
D. 曲线G代表pH 与 的变化关系
短周期元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,X 与W、Y 可分别形成常见的化合物W2X、W2X2、Y2X、Y2X2,化合物Z2Q3 溶于水有大量白色胶状沉淀和臭鸡蛋气味的气体生成。下列有关叙述正确的是
A. 简单离 子半径的大小:Q>Y>Z>X>W
B. 五种元素的单质中,只有一种能与其他四种化合
C. 相同条件下,YWQ、YXW、Y2Q 溶液的pH 依次增大
D. Y、Z、Q的最高价氧化物对应的水化物之间能两两反应
NaClO2( 亚氯酸纳)是常用的消毒剂和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 若直流电源为铅蓄电池,则b极为Pb
B. 阳极反应式为ClO2+e-=ClO2-
C. 交换膜左测NaOH 的物质的量不变,气体X 为Cl2
D. 制备18.1g NaClO2时理论上有0.2molNa+由交换膜左侧向右侧迁移