2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议,就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25mol H2,在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)
随时间变化如图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速(H2)=_______。
②下列措施中一定不能使(CH3OH)/ (CO2)增大的是_______。
A.降低温度 | B.缩小容器的容积 |
C.将水蒸气从体系中分离 | D.使用更有效的催化剂 |
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的电离平衡常数K=________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)。
(3)标准状况下,将1.12L CO2通入100mL 1mol·L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为________;
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处的通入的是_____(填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是________。
(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_________。
(8分)由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
(1)聚合物F的结构简式是。
(2)D的结构简式是。
(3)B转化为C的化学方程式是
(4)在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是。
(10分)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系,所有反应物和生成物均已给出。
(1)若反应①、②、③均为水溶液中的置换反应,A、D、E为卤素单质,则A、D、E的氧化性由强到弱的顺序为,其中A的化学式是。
(2)若B是水,C是一种有磁性的化合物,E是一种无色、无味的有毒气体,则反应①的化学方程式是
(3)若B为一种淡黄色固体,绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中D和E的循环。反应①的离子方程式是。在反应③中,若生成1 molD,则转移电子数目为。
(8分)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,,A、D同主族,E和其它元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)A和D氢化物中,沸点较低的是(选填“A”或“D”);A和B的离子中,半径较小的是(填离子符号)。
(2)元素C在元素周期表中的位置是。
(3)A和E可组成离子化合物,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如下图所示,阳离子(用“●”表示)位于该正方体的顶点或面心;阴离子(用“〇”表示)均位于小正方体中心。该化合物的电子式是。
现在城市居民使用的管道煤气的主要成分是H2、CO和少量CH4。H2、CO和CH4的燃烧热数据如下表
物质 |
H2 |
CO |
CH4 |
燃烧热(kJ•mol-1) |
285.8 |
283.0 |
890.3 |
(1)请写出H2、CO和CH4燃烧的热化学方程式。
_________________________________________________;
_________________________________________________;
_________________________________________________。
(2)作为开发西部的西气东输工程的重要成就,西部天然气已全面进入上海、江苏境内,陆续成为城市居民使用的主要能源。使用管道煤气用户改用天然气,应调整灶具进气量阀门,即增大_____(填“空气”或“天然气”)的进入量或减少_____(填“空气”或“天然气”)的进入量。
(9分)A和B反应生成C,该反应为可逆反应。假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 mol•L-1,反应进行2min后A的浓度为0.8 mol•L-1,B的浓度为0.6 mol•L-1,C的浓度为0.6 mol•L-1。则2min内反应的平均速率:
v(A)=____________, v(B)=_____________, v(C)=_______________,
该反应的化学反应方程式为:______________________________。