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煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。

(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2 (g)  △H = + 131.3 kJ • mol﹣1, △S = +133.7 J∙K﹣1•mol﹣1

①該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行與___________有關(guān)。

②一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中, 發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是___________(填字母)。

a.容器中的壓強(qiáng)不變

b.1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵

c.v(CO)=v(H2O)

d.c(CO)=c(H2)

(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2OCO2(g)+H2 (g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時(shí)間/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為__________。

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為__________(填”吸”或”放”)熱反應(yīng)。

③若使實(shí)驗(yàn)3達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3min, 則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是______________(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。

(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ • mol﹣1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2 ,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是__________。

a.升高溫度

b.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大

c.將H2O(g)從體系中分離出來

d.再充入1 mol CO2和3 mol H2

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高氯酸三碳酰肼合鎳{[Ni(CHZ)3](ClO4)2 }是一種新型的起爆藥。

(1)Ni2+基態(tài)核外電子排布式為           。

(2)的空間構(gòu)型是            ;與互為等電子體的一種分子為        (填化學(xué)式)。

(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼,組成為CO(N2H3)2,碳酰肼中碳原子的雜化軌道類型為          ;1molCO(N2H3)2分子中含有σ鍵數(shù)目為           。

(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞中含有的Ni2+數(shù)目為a,Ni2+的配位數(shù)為b,NiO晶體中每個(gè)鎳離子距離最近的鎳離子數(shù)目為c,則abc                   。

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從某廢觸媒[主要成分為活性炭、ZnO、FeO、(CH3COO)2Zn]中制取醋酸鋅晶體的實(shí)驗(yàn)步驟如圖:

(1)浸取時(shí),在三口燒瓶中加入廢觸媒及稀醋酸,給三口燒瓶加熱并同時(shí)開動(dòng)攪拌器的目的是            。

(2)若先將廢觸媒在馬弗爐中通氧氣500℃處理一段時(shí)間,浸出率會(huì)大大提高,其原因是           。抽濾時(shí)用的硅酸鹽質(zhì)儀器有                          。

(3)流程圖中加入H2O2的目的是             

(4)所得晶體(CH3COO)2Zn·2H2O熱重分析(TG/%=固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量),文獻(xiàn)表明分解分三個(gè)階段,在200℃以下脫去兩分子結(jié)晶水,形成的(CH3COO)2Zn在242℃熔融,370℃完全分解為ZnO同時(shí)生成CO2及一種含氧衍生物(核磁共振氫譜只有1組峰)。(CH3COO)2Zn分解生成氧化鋅的反應(yīng)方程式為              

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我國(guó)是個(gè)鋼鐵大國(guó),鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。

I.已知反應(yīng)Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1,該反應(yīng)在1000℃的平衡常數(shù)等于4。在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,應(yīng)經(jīng)過l0min后達(dá)到平衡。

(1)CO的平衡轉(zhuǎn)化率=____________

(2)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________。

a.提高反應(yīng)溫度

b.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

c.選取合適的催化劑

d.及時(shí)吸收或移出部分CO2

e.粉碎礦石,使其與平衡混合氣體充分接觸

Ⅱ.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中的CO可進(jìn)行回收,使其在一定條件下和H2反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題:

(3)從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=________。

(4)已知?dú)錃獾娜紵裏?86kJ/mol,請(qǐng)寫出甲醇?xì)怏w不充分燃燒的熱化學(xué)方程式____________________________________________________________________。

(5)若在溫度和容器相同的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

容器

反應(yīng)物投入的量

反應(yīng)物的

轉(zhuǎn)化率

CH3OH的濃度

能量變化

(Q1、Q2Q3均大于0)

1mol CO和2mol H2

α1

c1

放出Q1kJ熱量

1mol CH3OH

α2

c2

吸收Q2kJ熱量

2mol CO和4mol H2

α3

c3

放出Q3kJ熱量

則下列關(guān)系正確的是________

A.c1=c2

B.2Q1=Q3

C.2α1=α3

D.α1+α2 =1

E.該反應(yīng)若生成1mol CH3OH,則放出(Q1+Q2)kJ熱量

Ⅲ.以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問題:

(6) B極上的電極反應(yīng)式為                    。

(7)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液,當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí),理論上消耗的甲烷的體積為      (標(biāo)況下)。

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設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.14g聚丙烯中含C-H鍵總數(shù)目為2NA

B.1molFe與足量的稀硝酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子總數(shù)目為2NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L乙醛中含乙醛分子總數(shù)目為2NA

D.常溫常壓下,200g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%H2O2溶液中含氧原子總數(shù)目為2NA

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如圖所示,甲池的總反應(yīng)式O2+N2H42H2O+N2。有關(guān)該裝置工作時(shí),說法正確的是

A.甲池中,負(fù)極反應(yīng)為N2H4-4e4H++N2

B.甲池溶液pH保持不變,乙池溶液pH減小

C.甲池中消耗2.24LO2,此時(shí)乙池中理論上最多產(chǎn)生12.8g固體

D.反應(yīng)一段時(shí)間后,向乙池中加一定量CuO固體,能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度

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下列各組離子濃度在指定溶液中一定能大量共存的是

①加入鋁能放出H2的溶液中:Al3+、Fe2+、Cl、N、S2

②使pH=11的溶液中:Na+、、、S2

③由水電離出的c(H+)=10-12mol/L的溶液中:Na+、、、S2

④能使淀粉碘化鉀試紙顯藍(lán)色的溶液:K+、、、S2、OH

⑤使甲基橙變紅的溶液中:Fe3+、Cl、K+、

A.③④

B.②④

C.②⑤

D.①⑤

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關(guān)于的下列說法中正確的是

A.分子式為C9H9O2

B.含有三種官能團(tuán)

C.可使溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液褪色

D.可以發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng),但不能發(fā)生聚合反應(yīng)

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已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4Na+ + H++。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測(cè)得溶液的pH=2。對(duì)于該溶液,下列敘述中不正確的是

A.該溫度高于25℃

B.水電離出來的c(H+)= 1×10-10 mol • L﹣1

C.c(H+)=c(OH-))+c()

D.該溫度下加入等體積pH為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的溶液恰好呈中性

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用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+)。對(duì)該混合溶液的下列判斷正確的是

A.c(OH-)>c(H+)

B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol • L﹣1

C.c(CH3COOH)>c(CH3COO- )

D.c(CH3COO- )+c(OH- )=0.2 mol • L﹣1

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