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以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤...

以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)   ΔH=+131.3 kJ·mol1 该反应在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)将不同量的CO(g)H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),得到如下三组数据:

实验组

温度/

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

6

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

 

该反应的正反应为________(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K________

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO23 mol H2,达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________

a.升高温度 

b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来

d.再充入1 mol CO23 mol H2

 

不能 放 0.17 c d 【解析】 (1)该反应△H>0,△S>0,若使△G=△H-T△S<0,必须在高温下,所以常温下反应不能自发进行; (2)该反应气体物质反应前后不变,等比例的投入,为等效平衡,若温度不变,转化率不变,现温度发生改变,可以通过转化率判断平衡移动。实验1中CO的转化率为×100%=40%,实验2中CO的转化率为×100%=20%,则实验1的转化率大于实验2,则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,正反应放热; 平衡时CO的物质的量为1.6mol,则列三段式有: 该反应前后气体系数之和相等,故可利用物质的量代替浓度计算平衡常数,故900℃时该反应平衡常数K=; (3)根据能量变化图可知该反应为放热反应, a.升高温度可使平衡逆向移动,c(CH3OH)减小,故不符合; b.该容器恒容,所以充入He(g),体系压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,故不符合; c.将H2O(g)从体系中分离出来可使平衡右移,c(CH3OH)增大,故符合; d.再充入1 mol CO2和3 mol H2,若达到等效平衡,则c(CH3OH)不变,但该容器为恒容密闭容器,相当于增大压强,且反应物气体系数之和大于生成物气体系数之和,所以平衡会正向移动,c(CH3OH)增大,故符合; 综上正确是cd。  
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考点分析:
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某学生用0.2 mol·L-1标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:

A.酸式滴定管准确量取25.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞试液

B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2~3   

C.把盛有标准氢氧化钠溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液

D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3mL

E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数

F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准氢氧化钠溶液滴定至终点并记下滴定管的读数

回答下列问题:

(1)正确的操作顺序是:B_______________F(填序号)

(2)滴定结果如下:

 

NaOH起始读数

NaOH终点读数

第一次

      0.10mL

    18.60mL

第二次

      20.20mL

    38.80mL

 

根据以上数据可以计算出盐酸的物质的量浓度为_______________mol·L-1. (计算结果小数点后保留两位有效数字)

(3)达到滴定终点的标志是________________________________

(4)以下操作造成测定结果偏高的原因可能是___________________

A. 取待测液时,未用待测夜润洗酸式滴定管

B. 滴定前读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确

C. 滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡

D. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

 

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水溶液存在离子平衡,回答下列问题:

(1)Na2SO3水溶液呈________________(填)性 ,原因是(用离子方程式):______________________________

(2)已知T ℃时,纯水中c(OH)10-6 mol·L-1,则

该温度时0.1mol·L-1NaOH溶液pH___________________

该温度下,将pH2 H2SO4溶液与pH9NaOH溶液按体积比1:9混合(忽略溶液体积变化),所得混合溶液的pH________

该温度下,若1体积pH1a的某强酸溶液与10体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性(忽略溶液体积变化),则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是___________

(3)常温下,在25mL的氢氧化钠溶液中逐滴加入0.2mol·L-1醋酸溶液,滴定曲线如图所示。

B点,溶液中n(CH3COO-)______________________________

D点,c(CH3COO) _________ c(Na+) (填“<”、“>”或“=)

常温下将0.02mol CH3COONa0.01mol盐酸溶于水,配成1L混合溶液。写出溶液中各离子浓度的大小关系为___________________________

(4)常温下,在0.1mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液,充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液pH8时,c(Cu2+)=________。(已知常温时Cu(OH)2Ksp=2.2×10-20

 

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在我们的日常生活中,电化学技术与我们密切相关。根据所学电化学知识,回答下列问题:

(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____________

ACH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g) △H<0

BNaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(l)   △H<0

C2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)  △H0

(2)以熔融KCO3为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应式为______________________________

(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,XY是两块电极板,则:

XY均为惰性电极,aMgCl2溶液,则电解时的化学反应方程式为______________________________

XY为惰性电极,aCuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)2粉末,恰好恢复电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为_________________

XY分别为铁和铜,aH2SO4溶液,则电解池的总反应式为___________________________

(4)现有有一种新型的高能电池——钠硫电池(熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质),反应式为:2NaxS Na2Sx,上述电解都是用该电池作电源(如图)该电池的正极反应为______________________

 

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能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。

(1)已知H2(g)CO(g)CH3OH(l )的燃烧热△H分别为285.8kJ·mol1283.0kJ·mol1726.5kJ·mol1。请回答下列问题:

①写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式____________________

②甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_________________

(2)CH4H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。

.CH4(g)H2O(g)= CO(g)3H2(g)  H=+206.0kJ/mol

.CO(g)2H2(g)= CH3OH(g)  H=-129.0kJ/mol

①将2.0mol CH41.0mol H2O(g)通入容积为2L的反应容器,在一定条件下发生反应Ⅰ,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。在100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用CO表示该反应的平均反应速率为_________________100℃时反应Ⅰ的平衡常数为_________________

②工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g) CO(g)2H2(g),请描述在其他条件不变时,温度对甲醇转化率的影响:____________________

 

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常温下有体积相同的四种溶液:①pH=3CH3COOH溶液  pH=3的盐酸  pH=11的氨水 ④pH=11NaOH溶液。下列说法正确的是(   )

A.若将四种溶液稀释100倍,溶液pH大小顺序:③>④>②>①

B.③和④分别用等浓度的盐酸溶液中和,消耗盐酸溶液的体积:③=

C.①与②分别与足量镁粉反应,收集等体积的H2所需要的时间:①>②

D.②和③混合,所得混合溶液的pH等于7

 

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