含硫化合物在工業生產中有廣泛的用途。
(1)SO2可用于工業生產SO3。
①在一定條件下,每生成8g SO3氣體,放熱9.83kJ。該反應的熱化學方程式為________。
②在500℃,催化劑存在的條件下,向容積為1L的甲、乙兩個密閉容器中均充入 2 mol SO2和1 mol O2。甲保持壓強不變,乙保持容積不變,充分反應后均達到平衡。
I.平衡時,兩容器中SO3體積分數的關系為:甲_______乙(填“>”、“<”或“ =”)。
II.若乙在t1 min時達到平衡,此時測得容器乙中SO2的轉化率為90%,則該
反應的平衡常數為_______;保持溫度不變,t2 min時再向該容器中充入1 mol SO2和1 mol SO3,t3min時達到新平衡。請在下圖中畫出t2~t4 min內正逆反應速率的變化曲線(曲線上必須標明V正、V逆 )
(2)硫酸鎂晶體(MgSO4·7H2O )在制革、醫藥等領域均有廣泛用途。4.92g硫酸鎂晶體受熱脫水過程的熱重曲線(固體質量隨溫度變化的曲線)如右圖所示。
①固體M的化學式為__________。
②硫酸鎂晶體受熱失去結晶水的過程分為_________個階段。
③N轉化成P時,同時生成另一種氧化物,該反應的化學方程式為_________。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下:
溫度/℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
物 質 | M | N | P | Q |
起始投料/mol | 2 | 1 | 2 | 0 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在一個容積固定的反應器中,有一可左右滑動的密封隔板,左、右兩側分別進行如下可逆反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(g)+4H2(g)。左側中加入SO2、O2、SO3的物質的量分別為x mol、3.25mol、1mol;右側中加入9 mol的水蒸氣和適量的鐵粉(忽略鐵粉對容器體積的影響)。
當x在一定范圍內變化時,均可以通過調節反應器的溫度,使兩側反應都達到平衡,并且隔板恰好處于反應器位置2處。請填寫以下空白:
(1)若x=1.5,則左側反應在起始時向__________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行。欲使反應維持向該方向進行,則x的取值范圍是________________。
(2)若x=2,則左側反應在起始時向__________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行,平衡時混合氣中SO2所占的體積分數為_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(19分)釩有金屬“維生素”之稱,研究發現釩的某些化合物對治療糖尿病有很好的療效。
工業上設計將VOSO4中的K2SO4、SiO2、CuO雜質除去并回收得到V2O5的流程如下:
請回答下列問題:
(1)步驟②、③的變化過程可表示為(HM為有機萃取劑):
VOSO4 (水層)+ 2HM(有機層) VOM2(有機層) + H2SO4 (水層)
步驟②中萃取時必須加入適量堿,其原因是 。
步驟③中X試劑為 。
(2)步驟④的離子方程式為
(3)該工藝流程中,可以循環利用的物質有 和 。
(4)操作Ⅰ得到的廢渣,用 溶解,充分反應后, ,(填寫系列操作名稱)稱量得到mg氧化銅。
(5)為了制得氨水,甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣,請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表空格中。
| 實驗裝置 | 實驗藥品 | 制備原理 |
甲小組 | A | 氫氧化鈣、氯化銨 | 反應的化學方程式為① |
乙小組 | ② | 濃氨水、氫氧化鈉固體 | 分析產生氨氣的原因③ |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(18分)鈦被譽為“二十一世紀的金屬”,用途廣泛。按下圖所示組成的產業鏈可以大大提高資源利用率并能減少環境污染。請回答下列問題:
(1)已知中FeTiO3元素的化合價為+3,鈦鐵礦經氯化法得到四氯化鈦的過程中________元素被氧化,每生產1. 9kgTiCl4消耗Cl2在標準狀況下的體積為________L。
則金屬Mg還原TiCl4制取金屬Ti (s)的熱化學方程式為___________.
(3)某化學興趣小組探究外界條件對合成甲醇反應的影響。
①在300℃時,向體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
則從反應開始到建立平衡,v(H2)為___________ ;
該溫度下的化學平衡常
數為___________。
②在其它條件不變,只改變其中的一個條件,該小組同學
根據實驗繪制如下圖像,其中與事實相符的是為___________(填
序號)。
(4)電解飽和食鹽水是氯堿工業的基礎。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為為___________ 。
②電解時用鹽酸控制陽極區溶液的pH在2~3,鹽酸的作用為為___________。(用必要的離子方程式和文字說明)
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
合成氨的流程示意圖如下:
回答下列問題:
(1)工業合成氨的原料是氮氣和氫氣。氮氣是從空氣中分離出來的,通常使用的兩種分離方法是____________、____________;氫氣的來源是水和碳氫化合物,寫出分別采用煤和天然氣為原料制取氫氣的化學方程式________________________,__________________________。
(2)設備A中含有電加熱器,觸媒和熱交換器,設備A的名稱是________,其中發生的化學反應方程式為__________________________。
(3)設備B的名稱為________,其中m和n是兩個通水口,入水口是________(填“m”或“n”)。不宜從相反方向通水的原因是________________________________________。
(4)設備C的作用是____________________________________________。
(5)在原料氣制備過程中混有的CO對催化劑有毒害作用,欲除去原料氣中的CO,可通過如下反應來實現:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
已知1 000 K時該反應的平衡常數K=0.627,若要使CO的轉化率超過90%,則起始物中c(H2O)∶c(CO)不低于________。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究。
⑴ 下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時采集的一組數據:
用10mL H2O2制取150mLO2所需的時間(秒)
① 該小組在設計方案時,考慮了濃度、a: 、b: 等因素對過氧化氫分解速率的影響。
② 從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個,說明該因素對該反應速率的影響:
。
⑵ 將質量相同但聚集狀態不同的MnO2分別加入到5mL 5%的雙氧水中,并用帶火星的木
條測試。測定結果如下:
催化劑(MnO2) | 操作情況 | 觀察結果 | 反應完成所需的時間 |
粉末狀 | 混合不振蕩 | 劇烈反應,帶火星的木條復燃 | 3.5分鐘 |
塊狀 | 反應較慢,火星紅亮但木條未復燃 | 30分鐘 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
工業上“固定”和利用CO2能有效地減輕“溫室’效應。有一種用CO2生產甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH =-49.0 kJ·mol-1
(1)在相同溫度和容積不變時,能說明該反應已達平衡狀態的是
A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 |
B.容器內壓強保持不變 |
C.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1 |
D.容器內的密度保持不變 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業中有許多用途,工業上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。
(1)實驗室常用來制備氯氣的化學方程式為 ;
(2)工業上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、H2、和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3kJ·mol-1、-285.8kJ.mol-1和-283.0kJ.mol-1,則生成1m3(標準狀況)CO所需熱量為 ;
(3)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應制備光氣,其反應的化學方程式為
;
(4)COCl2的分解反應為COCl2(g)=Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反應體系達到平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出):
①計算反應在第8min時的平衡常數K= ;
②比較第2min反應溫度T(2)與第8min反應溫度T(8)的高低:T(2) T(8)
(填“<”、“>”或“=”),
③若12min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)= mol·L-1;
④比較產物CO在2-3min、5-6min和12-13min時平均反應速率(平均反應速率分別以v(2-3)、v(5-6)、v(12-13))的大小 ;
⑤比較反應物COCl2在5-6min和15-16min時平均反應速率的大小:v(5-6) v(15-16)(填“<”、“>”或“=”),原因是 。
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