24.(1)Al2O3,偏鋁酸鈉 2+2H2O+O2ㄔ4Fe(OH)3 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)真空碳熱還原-氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=a kJ?mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ?mol-1
①反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=
a+b
a+b
kJ?mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示).
②Al4C3是反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物.Al4C3與鹽酸反應(yīng)(產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴)的化學(xué)方程式為
Al4C3+12HCl═4AlCl3+3CH4
Al4C3+12HCl═4AlCl3+3CH4

(2)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅.已知:
Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ?mol-1
2H2O2(aq)═2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ?mol-1
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H=-285.84kJ?mol-1
則H2SO4溶液中Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2+和H2O的熱化學(xué)方程式為
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l)△H=-319.6 kJ/mol
Cu(s)+H2O2(l)+H2SO4(aq)=CuSO4(aq)+2H2O(l)△H=-319.6 kJ/mol

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碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用.
(1)真空碳熱還原一氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g);△H=a kJ?mol-1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlCl3(g);△H=b kJ?mol-1
反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=
 
kJ?mol-1
(用含a、b的代數(shù)式表示).
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物.某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g);△H=Q kJ?mol-1.在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
時(shí)間(min)
濃度(mol/L)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.68 0.50 0.50 0.60 0.60
N2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
CO2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
①0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=
 
,T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是
 
 (填字母編號(hào))
a.通入一定量的NO                b.加入一定量的活性炭
c.加入合適的催化劑              d.適當(dāng)縮小容器的體積
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3:1:1,則Q
 
  0(填“>”或“<”).
④在恒容絕熱條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是
 
 (填選項(xiàng)編號(hào))
a.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmol NO(g)的同時(shí)消耗nmol CO2(g)
b.反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變.

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二甲醚(CH3OCH3)是無(wú)色氣體,可作為一種新型能源.由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):
(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1
水煤氣變換反應(yīng):
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H3=-41.1kJ?mol-1
二甲醚合成反應(yīng):
(Ⅳ)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)催化劑的主要成分之一.工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是
Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
Al2O3(鋁土礦)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4,NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O
(以化學(xué)方程式表示).
(2)分析二甲醚合成反應(yīng)(Ⅳ)對(duì)于CO轉(zhuǎn)化率的影響
消耗甲醇,促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)(Ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O,通過(guò)水煤氣變換反應(yīng)(Ⅲ)消耗部分CO
消耗甲醇,促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)(Ⅰ)平衡右移,CO轉(zhuǎn)化率增大;生成的H2O,通過(guò)水煤氣變換反應(yīng)(Ⅲ)消耗部分CO

(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g)△H=-204.7kJ?mol-1
.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醚反應(yīng)的影響
該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡右移,CO和H2轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加.壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大
該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡右移,CO和H2轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加.壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大

(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下,由H2和CO直接制備二甲醚,結(jié)果如圖所示.其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是
反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移
反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡左移

(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn),其能量密度等于甲醇直接燃料電池(5.93kW?h?kg-1).若電解質(zhì)為酸性,二甲醚直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
CH3OCH3+3H2O=2CO2+12H++12e-
,一個(gè)二甲醚分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化,可以產(chǎn)生
12
12
個(gè)電子的能量;該電池的理論輸出電壓為1.20V,能量密度E=
1.2V×
1000g
46g/mol
×12×96500C/mol
1Kg
3.6×106J?kw-1?h-1
=8.39KW?h?kg-1
1.2V×
1000g
46g/mol
×12×96500C/mol
1Kg
3.6×106J?kw-1?h-1
=8.39KW?h?kg-1
(列式計(jì)算.能量密度=電池輸出電能/燃料質(zhì)量,1kW?h=3.6×106J).

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保護(hù)自然環(huán)境已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要課題.
(1)正常雨水偏酸性,pH約為
 
(填“5.6”、“7.0”或“8.4”),這是因?yàn)榇髿庵械腃O2溶于雨水生成了碳酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
.某工廠每小時(shí)燃燒含硫1%的煤5t,若硫全部轉(zhuǎn)化為SO2,則該廠每天產(chǎn)生SO2
 
t.下列反應(yīng)可減少SO2的排放量:2CaCO3+O2+2SO2═2X+2CO2,其中X的化學(xué)式為
 

(2)用硫酸處理含燒堿廢水的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)下列做法不利于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的是
 
(填字母代號(hào)).
A.推廣使用無(wú)磷洗滌劑            B.開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?br />C.推廣垃圾分類、回收利用        D.大量使用一次性筷子和塑料袋等.

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(1)Al2O3和Al(OH)3既可以和
反應(yīng),又可以和
反應(yīng),它們分別是
兩性
兩性
氧化物和
兩性
兩性
氫氧化物.
(2)在MgCl2 溶液中滴加少量NaOH溶液,現(xiàn)象為
生成白色沉淀
生成白色沉淀
,離子反應(yīng)方程式為
Mg2++2OH-=Mg(OH)2
Mg2++2OH-=Mg(OH)2
,繼續(xù)加入過(guò)量NaOH溶液,現(xiàn)象為
沉淀不消失
沉淀不消失
;在AlCl3 溶液中滴加少量NaOH溶液,現(xiàn)象為
生成白色沉淀
生成白色沉淀
,繼續(xù)加入過(guò)量的NaOH溶液,現(xiàn)象為
沉淀消失
沉淀消失
,離子反應(yīng)方程式為
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

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