图一是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,回答下列问题:图一(1)图一中气体A的俗称是_______________(2)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的
题型:不详难度:来源:
图一是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,回答下列问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153824-50310.jpg) 图一 (1)图一中气体A的俗称是_______________ (2)合成氨工业是煤化工产业链中非常重要的一步。已知有一组数据:破坏1mol氮气中的化学键需要吸收946 kJ能量;破坏0.5mol氢气中的H-H键需要吸收218kJ的能量;形成氨分子中1 mol N-H键能够释放389kJ能量。图二表示合成氨工业过程中能量的变化,请将图中①、②的能量变化的数值,填在下边的横线上。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153825-91297.jpg) 图二 ① kJ ,② kJ (3)煤化工产业的重要产品之一甲醇,是一种新型的汽车动力燃料,发达国家等一般通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的化学方程式为:CO (g) + 2H2(g) CH3OH(g) ①下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_______; A. 容器内气体的平均摩尔质量保持不变 B. 2v(H2)正 = v(CH3OH)逆 C. 容器中气体的压强保持不变 D. 单位时间内生成n molCO的同时生成2n mol H2 ②在容积固定的恒温密闭容器中充入CO和H2发生上述反应,反应在第4 min时候达到其限度,此时容器中压强与反应前之比为3︰5,容器内物质的各种物质的量浓度如下表:
时间/浓度
| c(CO)(mol/L)
| C(H2 )(mol/L)
| c(CH3OH)(mol/L)
| 起始
| 0.200
| 0.300
| 0.000
| 第4 min
| a
| b
| c
| 则b=__________________ (4)甲醇—空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理如下图所示,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH (g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l),则负极的电极反应式为______________________,正极附近pH值_______________(填写“增大”、“减小”或者“不变”)![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153825-82560.png) |
答案
(1)水煤气 (2) ① 2254 ② 80 (3) A、C 0.100 (4)CH3OH-6e- +H2O=CO2+6H+ 增大 |
解析
试题分析:(2)①吸收的能量=946+218×6= 2254KJ,②放出的能量=2254-2334=80KJ (3)①该反应前后气体分子总数不相等,故当平均相对摩尔质量、压强不变时,反应达到了平衡状态;v(H2)正 = 2v(CH3OH)逆也能表示反应达到平衡状态,而D选项都表示逆反应,不能表示反应达到平衡状态。②设反应过程中,CO的转化浓度为x,H2为2x,甲醇为x。则CO的平衡浓度为(0.2-x),H2的平衡浓度为(0.3-2x),甲醇的平衡浓度为x,故 ,解得:x=0.100。(4)负极发生氧化反应,正极发生还原反应,正极的电极反应式:O2+4e-+4H+=2H2O,故正极的pH值增大。 点评:化工生产是工业的重要产业,近年来高考的热点,考生在备考过程中应注意知识的灵活运用,达到举一反三的效果。难度较大。 |
举一反三
在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明可逆反应A(g) + 2B(g) C(g) + D(g)(正反应为放热反应)已达到平衡状态的是 A.混合气体的压强 | B.混合气体的密度 | C.B的物质的量浓度 | D.反应放出的热量 |
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可逆反应A(g)+B C(g)+D,A和C均为无色气体,当反应达到平衡时,下列叙述不正确的是( )A.增大A的浓度,平衡体系颜色加深,则说明D是有颜色的气体 | B.若升高温度,C的百分含量减少,则说明正反应为放热反应 | C.若增大压强,平衡不移动,则说明B和D一定都是气体 | D.如果B是气体,则增大A的浓度会使B的转化率增大,A的转化率减少 |
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(1)把a、b、c、d 四块金属片浸入稀H2SO4中,分别用导线两两相连可以组成原电池。a、b相连时,导线上电子由 a→b;c、d相连时,电流由 d→c; a、 c相连时 c极上产生大量气泡; b、 d相连时,d极发生氧化反应。这4种金属的活动性由强到弱的顺序是_______________ (2)王同学想在钥匙上镀上一层铜,设计电解实验时,钥匙应和电源的 极相连。 (3)碳作阳极,铜作阴极电解MgCl2溶液的离子方程式: 碳作阴极,铜作阳极电解硫酸钠溶液的化学方程式: (4)用惰性电极电解饱和食盐水,当电源供给0.2mol电子时,停止通电。若此时溶液体积为2L,则所得电解液的pH是 。(不考虑气体的溶解) (5)将含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的溶液1 L,用铂电极电解一段时间后,在一个极析出0.3mol红色物质,则另一个极上放出气体(标准状况下)为 L。 |
(1)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153744-45332.png) ①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是_________________。 ②据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填代号) a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0 (2)向一容积为2升的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生某种反应。现有两个图像分别对该反应的情况进行描述: 图1表示各物质的浓度随时间的变化情况,其中t0~t1阶段c(B)未画出; 图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件(其中t2改变的条件是加入某种催化剂);(说明:图1中实线表示反应进程)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153745-19624.png) ①你认为t3时改变的条件是 (填写“加压”或“减压”),B的起始物质的量为 mol; ②各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
时间段
| t1~t2
| t2~t3
| t3~t4
| t5~t6
| 平衡常数
| K1
| K2
| K3
| K4
| 用“﹥、﹤、=”符号来表达K1、K2、K3、K4之间的关系 写此条件下该反应的热化学方程式 ________________ (3)工业上一般采用CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)反应合成甲醇。 下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数的数值:
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
| K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
| ①某温度下,将1mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)= 0.1 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度 250℃(填“>”、“<”、“=”) ②如下图是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结示意图,则a处通入的是 (填“甲醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是: ![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128153745-71436.png) |
恒温条件下,将2.0molSO2与amolO2混合通入一密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。反应达平衡时,测得容器内n(SO3)=1.3mol,n(O2)=3.0mol。 求:⑴a的值。 ⑵平衡时SO2的转化率。 |
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