(14分)Ⅰ.2011年11月28日至12月9日,联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开,随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
(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,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下发生反应,测定CO2、CH3OH(g)和H2O (g)的浓度随时间变化如图所示:
①写出该工业方法制取甲醇的化学反应方程式 。
②从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v (H2)= 。
③该条件下CO2的转化率为 。当温度降低时CO2的转化率变大,则该反应 0(填“>”“<”或“=”)。
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入氮气 | C.将水蒸气从体系中分离 | D.用更有效的催化剂 |
(2)选用合适的合金作为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此燃料电池负极的电极方程式为 。
Ⅱ.研究NO2 、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。其中氮元素有着多变价态和种类多的化合物,它们在工农业生产、生活中发挥着重要的作用。完成下列问题:
(1)已知:2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=" —196.6" kJ·mol―1
2NO(g) + O2(g)2NO2(g) ΔH= —113.0 kJ·mol―1
则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的ΔH= 。
(2)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,
①下列能说明反应达到平衡状态的是 (填序号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.相同时间内,每消耗1 molNO2的同时消耗1 mol SO3
②当测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1: 6,则平衡常数K= 。
金属钒(V)在材料科学上有重要作用,被称为“合金的维生素”。以下是测定矿石中钒的含量的两个反应:
(1)用稀硫酸溶解五氧化二钒,得到(VO2)2SO4溶液。写出该反应的化学方程式
____________________________________________________________;
该反应______(选填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)用已知浓度的硫酸酸化的H2C2O4溶液,滴定(VO2)2SO4溶液,完成下列离子方程式,方框内填数字,短线上填写物质的化学式或离子符号。
VO2+ +H2C2O4 + ______ →VO2+ +CO2 + ______
(3)当收集到标准状况下气体112毫升时,电子转移的数目为
(4)甲同学提出:上述反应能否用盐酸酸化?乙同学认为:要回答这个问题还得知道
A.VO2+和HCl氧化性相对强弱B.VO2+和Cl2氧化性相对强弱 C.上述均不正确.
(10分)某混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2+、NH4+、Cl-、CO32-、SO42-,现分别取100mL的两等份溶液进行如下实验:
①第一份加过量NaOH溶液后加热,收集到0.02mol气体,无沉淀生成,同时得到溶液甲。
②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02g固体。
③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65g固体。
依据实验回答下列问题:
(1)由①可知存在的离子为,浓度是mol·L-1;由②可知存在的离子为,浓度是mol·L-1;由③可知存在的离子为,浓度是mol·L-1。
(2)该溶液中一定不存在的离子是(填离子符号)。
(3)某同学通过分析认为该溶液中一定存在K+,他的理由是。
有一在空气中暴露过的KOH固体,经分析含H2O 2.8%,K2CO3 7.2%,取1g该样品投入25ml浓度为2mol/L的盐酸中,中和多余的盐酸又用去1.0mol/L的KOH溶液30.0ml,将中和后的溶液蒸干,所得固体的质量为
观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题。
(1)上述离子中属于金属元素的是________(填元素符号),与非金属原子相对应的离子的结构示意图是______。
(2)电子层结构相同的是__________(填序号,下同),性质最稳定的是________,最容易失去电子的是________,最容易得到电子的是______________。
(3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是__________,可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是_____________。
“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质或者是水溶液),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)____________。
(2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中,其中能“吃掉”盐酸的盐是_______________(填化学式),写出该反应的化学方程式_______________________________________________。
(3)如果将盐酸换成氧气,它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗?为什么?
________________________________________________________________________。