題目列表(包括答案和解析)
(本題共8分)
水煤氣法制甲醇工藝流程框圖如下
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(注:除去水蒸氣后的水煤氣含55~59%的H2,15~18%的CO,11~13%的CO2,少量的H2S、CH4,除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣,即可進(jìn)行甲醇合成)
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。① 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為
;
②下列能提高碳的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是 。
A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高溫度 D.增大壓強
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:
CH4
(g)+3/2O2 (g)
CO (g)+2H2O (g) +519KJ。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實驗(其他條件相同)
① X在T1℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是 (填“X”或“Y”或“Z”),選擇的理由是 。
(3)合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入10m3甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)是:2H2(g) + CO(g)
CH3OH(g)+181.6kJ。T4℃下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為160。此溫度下,在密閉容器中加入CO、H2,反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下:
|
物質(zhì) |
H2 |
CO |
CH3OH |
|
濃度/(mol·L-1) |
0.2 |
0.1 |
0.4 |
① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大小:v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入同樣多的CO、H2,在T5℃反應(yīng),10 min后達(dá)到平衡,此時c(H2)=0.4 mol·L-1、c(CO)=0.7 mol·L-1、則該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = mol·(L·min)-1。
(4)生產(chǎn)過程中,合成氣要進(jìn)行循環(huán),其目的是 。
(每空2分共8分)在由銅鋅組成的原電池(電解質(zhì)是稀硫酸)中,有位同學(xué)在銅電極收集到了12 g的氣體,(1) 銅鋅原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng):
正極:_______________________________ 負(fù)極:____________________________
(2) 銅電極產(chǎn)生12 g氣體的過程中有___ __g的鋅溶解。
(3) 銅電極產(chǎn)生12 g氣體的過程中有___ __mol的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
(本題共8分)
β型硼氮化合物—-(BN)n是一種無機合成材料[最簡式為(BN)],具有高硬度、耐高溫的特點,是做超高溫耐熱陶瓷材料、磨料、精磨刃具的好材料。用硼砂(Na2B4O7)與尿素在高溫高壓下反應(yīng)可以獲得。例如: Na2B4O7+ 2CO(NH2)2 → 4(BN) + Na2O + 2CO2
(1)、請用氧化物的形式表示硼砂的化學(xué)式 。β型(BN)n比晶體硅具有更高硬度和耐熱性的原因是: 。
(2)、(1)上述反應(yīng)式中具有4種不同能量電子的原子,它代表的元素在周期表中處于 周
期,第 族。
(2)能用于比較N與O非金屬性相對強弱的事實是 。
A.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性 B.H2O(g) 比NH3(g)穩(wěn)定
C.單質(zhì)與H2反應(yīng)的難易程度 D.NO中氮元素顯正價,氧元素顯負(fù)價
(3)、寫出指定分子的電子式:生成物中含極性鍵的非極性分子 。
(4)、與硼同主族且相鄰周期的元素,其單質(zhì)與NaOH(aq)反應(yīng)的離子方程式為: 。
(共8分) A、B、C、D四種可溶性鹽,它們的陽離子分別可能是Ba2+、Ag+、
Na+、Cu2+中的某一種,陰離子分別可能是、S
、Cl—、C
的某一種。
(1)若把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的四支試管中,只有C鹽的溶液呈藍(lán)色。
(2)若向(1)的四支試管中分別加鹽酸,B鹽溶液有沉淀產(chǎn)生,D鹽溶液有無色無味氣體逸出。
根據(jù)(1) 、(2)實驗事實可推斷它們的化學(xué)式為:
A. B. C. D.
(共8分) A、B、C、D、E是短周期元素,周期表中A與B、B與C相鄰;A與E的最外層電子數(shù)之比為2:3,B的最外層電子數(shù)比E的最外層電子數(shù)少1個;常見化合物D2C2與水反應(yīng)生成C的單質(zhì),且溶液使酚酞試液變紅。
(1) E的元素符號是__________。
(2)A、B、C的氫化物穩(wěn)定性由強到弱的順序為(用分子式表示)__________________;B的氫化物和B的最高價氧化物的水化物反應(yīng)生成Z,則Z的晶體類型為____________;用電子式表示AE2的形成過程________________________。
(3)由A、B、C、D、E中的一種或幾種元素組成的物質(zhì)來檢驗Fe3+的離子方程式為__________________________。
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