现已确认,CO、SO2和NOx的排放是造成大气污染的重要原因。
(1)用CO2和氢气合成CH3OH具有重要意义,既可以解决环境问题,还可解决能源危机。已知CH3OH具有重要意义,既可以解决环境问题,还可解决能源危机。已知CH3OH、H2的燃烧热分别为—726.5kJ/mol、—285.8kJ/mol,写出工业上用CO2和H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
(2)用铂作电极,一极通入空气,一极通入CH3OH(l),与KOH溶液可组成燃料电池,其负极反应式为 ___。溶液中的阴离子向 极定向移动。
(3)如图是一个电化学装置示意图,用CH3OH—空气燃料电池作此装置的电源。
①如果A为粗铜,B为纯铜,C为CuSO4溶液。该原理的工业生产意义是 。
②如果A是铂电极,B是石墨电极,C是AgNO3溶液。通电后,
若B极增重10.8 g,该燃料电池理论上消耗____mol甲醇。(计算结果保留两位有效数字)
(4)常温下向1L、0.2 mol/L NaOH溶液中通入4.48 L(标准状况)的
SO2(忽略混合后溶液体积的变化),若测得溶液的pH<7,则溶液中c(SO32—)_ c(H2SO3)(填“>”、“<”、或“=”)。有关该溶液中离子浓度关系的判断正确的是 (填字母编号)。
A.c(S![]() |
B.c(H2SO3)+c(HSO3—)+c(SO32—)=" 0.2" mol/L |
C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32—)十c(OH-) |
D.c(Na+)>c(H+)>c(HSO3—)>c(OH—) |
现有下列4种物质:① NH3、② SO2、③ NaCl溶液、④ H2SO4溶液。其中,能使品红溶液褪色的是(填序号,下同),焰色反应呈黄色的是,遇氯化氢有白烟产生的是,与氯化钡溶液反应产生白色沉淀的是。
在3种有机物① CH4、② CH2=CH2、③ CH3COOH中,属于食醋的主要成分是(填序号,下同),属于沼气的主要成分是____,可作为植物生长调节剂的是。
铜与浓硝酸可发生反应:Cu + 4HNO3(浓) ="=" Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O,其中铜被(填“氧化”或“还原”),浓硝酸作(填“氧化”或“还原”)剂。在该反应中,若消耗了1 mol Cu,则生成mol NO2。
某化学实验小组从商店买回的浓硫酸试剂标签的部分内容破损。由于试剂瓶口密封签已破损,他们怀疑该硫酸的质量分数与标签不符,决定开展研究。部分破损标签内容为硫酸:化学纯(CP) 品名:硫酸, 化学式:H2SO4相对分子质量:98,质量分数:98%密度:1.98 g/cm3。
甲同学认为,可以用一种精密仪器测量该溶液的c(H+),若c(H+)=36.8 mol·L-1,则该溶液的质量分数为98%。
乙同学认为,即使有精密的仪器,甲同学的方案也不行,建议用重量分析法来测定。具体设想:取一定体积的该硫酸与足量氯化钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥沉淀,称量沉淀的质量。
丙同学则建议用中和滴定法进行测定,设想如下:①准确量取一定体积的硫酸,用适量的水稀释;②往稀释后的溶液中滴入几滴指示剂;③用碱式滴定管量取标准浓度的氢氧化钠溶液滴定,直到出现滴定终点为止;④记录消耗的氢氧化钠溶液的体积。
请回答下列问题:(1)乙同学推测甲同学的方案不可行的理由是______________
(2)乙同学的方案的关键操作有两点:①确保SO完全沉淀;②洗涤沉淀,确保沉淀不含杂质。在实际中,洗涤沉淀的操作方法是________________________________________;,
设计简单实验检验SO是否完全沉淀:_________________________________
(3)在丙同学的方案中步骤②用到的指示剂是________;达到滴定终点的标志是________________________________________________________________________。
(4)丙同学的方案中,下列操作对测定结果的影响无法确定的是________。
①在滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管,②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分仍有气泡,③锥形瓶用蒸馏水洗净后,没有用待测液润洗,④滴定前,仰视读数,滴定后,仍仰视读数,⑤滴定前,仰视读数,滴定后俯视读数
(5)丙同学在实验中,分别取等体积原硫酸,用NaOH溶液滴定三次,终点时,得到的NaOH溶液体积如下表所示:,
实验序号 |
硫酸体积 |
NaOH溶液体积 |
NaOH溶液浓度 |
① |
5.00 mL |
35.65 mL |
5.00 mol·L-1 |
② |
5.00 mL |
39.65 mL |
5.00 mol·L-1 |
③ |
5.00 mL |
35.55 mL |
5.00mol·L-1 |
通过计算,确认该浓硫酸质量分数与标签是否相符?________(填“相符”或“不相符”),理由(计算步骤)是______________________________________________________。
氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式。
(2)已知:
N2(g)+O2(g)="2" NO(g)△H="+180" kJ·mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g)+2 CO2(g)△H="-746" kJ·mol-1
则反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的△H=kJ·mol-1
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加人0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,若第5分钟时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol,则前5分钟的平均反应速率v(N2)为,平衡时H2的转化率为,该反应的平衡常数K=。
(4)在固定体积的密闭容器中,1.0×103kPa时,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
平衡常数K |
51 |
K1 |
K2 |
则K1K2(填写“>”、“=”或“<”)
(5)在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是
(填字母)
a. 容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 b. NH3的浓度保持不变
c. 容器内压强保持不变d.. 混合气体的密度保持不变