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1moleO2和3.25molH2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________
②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是______________。
A.在原容器中再充入lmolCO2 |
B.在原容器中再充入1molH2 |
C.在原容器中充入lmol氦气 |
D.使用更有效的催化剂 |
E.缩小容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离
(2)常温常压下,饱和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol/L。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3+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4.48LCO2通入200mLl.5mol/L
的NaOH溶液,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
_______________。
(4)如图是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是___________(填“甲醇”或“氧气”),其电极上发生的电极反应式为____________。
(5)已知,常温下Ksp(AgCl)=2.0×10-10,Ksp(AgBr)=5.4×10-13.向BaBr2溶液中加入AgNO3和KCl,当两种沉淀共存时,溶液中c(Br-)和c(Cl-)的比值为____________。
将一定量的A和B加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:A(g)+B(s) 2C(g)。忽略固体的体积,平衡时A的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
![]() ![]() 温度/℃ |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
810 |
46.0 |
a |
b |
915 |
c |
25.0 |
d |
1000 |
e |
f |
15.0 |
回答下列问题:
(1)欲提高C的产率,应采取的措施为 ;
(2)该反应△H 0(填“<”或“>”);
(3)比较K(810℃) K(915℃) (填“<”、“>”或“=”),说明理由 ;
(4)915℃ 2.0MP时A的转化率为 ;
(5)比较b f(填“<”、“>”或“=”),说明理由 ;
(6)若1000℃,3.0MPa时,向容器中加入0.16mol A和0.20mol B,平衡时容器体积为10L,则此时平衡常数K= (保留两位有效数字)。
自2013年3月我国北方地区出现了雾霾天气,其产生的原因说法不一,汽车的尾气排放被称为原因之一,有关氮的化合物的研究是一项重要课题。
(1).已知N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5KJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH= -566.0 KJ·mol-1
则加催化剂处理汽车尾气的热化学方程是
(2).反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 在容积为2.0L的密闭容器中进行,反应过程中NO2的物质的量随时间的变化如下表
时间(s) |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
条件A [n(NO2)](mol) |
0.20 |
0.14 |
0.13 |
0.13 |
0.13 |
条件B [n(NO2)](mol) |
0.20 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
①条件A与条件B表示的是该反应在某不同条件的反应状况,该不同条件是
A.有、无催化剂B.温度不同 C.压强不同D.容器体积不同
②能说明该反应已达到平衡状态的是
A.V正(NO2)=V逆(NO) B.c(NO2)=c(NO) C.O2的物质的量不变
D.混合气体的密度不变 E.混合气体的平均摩尔质量
③在条件A从反应开始至10s时,氧气的平均速率为 mol·L-1·s-1
④在条件B不变保持压强不变的条件下,向平衡体系里再通入0.15molO2和0.1molNO2,则反应 (填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
甲醇是一种重要的可再生能源,可以通过下列反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
(1)甲图是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化情况。从反应开始到达平衡,用H2表示平均反应速率υ(H2)=________________________。
(2)在一容积可变的密闭容器中充入10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如乙图所示。
①下列说法能判断该反应达到化学平衡状态的是_________________。
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的体积分数不再改变
C.体系中混合气体的密度不再改变
D.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较A、B、C三点化学反应速率由大到小顺序是__________________。
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20 L。如果反应开始时仍充入10 molCO和20 molH2,则在平衡状态B时容器的体积V(B)=___________L。
(3)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH ="a" KJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH ="b" KJ/mol
试写出由CH4和O2制取甲醇的热化学方程式________________________。
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,请回答下列问题:
(1)一定温度下,在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填序号)
A.每消耗1mol CO的同时生成2molH2
B.混合气体总物质的量不变
C.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。
B、C两点的平衡常数K(B) K(C)(填“>”、“=”或“<”).
③某温度下,将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中,达到平衡时测得c(CO)=0.25mol/L,CO的转化率= ,此温度下的平衡常数K= (保留二位有效数字)
(2)常温下,将V mL、0.20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中,充分反应,溶液pH=7,此时V 20.00(填“>”、“=”或“<”);当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时,溶液中所含离子浓度由大到小顺序__ _____
(3)温度650℃的熔融盐燃料电池,用(CO、H2)作反应物,空气与CO2的混合气体为正极反应物,镍作电极,用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质.该电池的正极反应式为
(4)己知:CH3OH、H2的燃烧热(△H)分别为﹣726.5kJ/mol、﹣285.8kJ/mol,则常温下CO2和H2反应生成CH3OH和H2O的热化学方程式是
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)
变化曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)过滤时主要的玻璃仪器有
(2)加入BaCl2的目的是除去杂质离子,检验已沉淀完全的方法是
(3)加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有: (写出一条即可)
(4)加入MgO的作用是 ;滤渣的主要成分为
(5)向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应的化学方程式为:MgCl2+2NaClO3= Mg(ClO3)2↓+2NaCl,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为① ;②趁热过滤;③ ;④过滤、洗涤、干燥。
(6)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
步骤2: 取10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20.00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.l000 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ +6Fe3++7H2O。
步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl-)
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(保留一位小数)