目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol[ |
达到平衡所需时间/min |
|
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1,2 |
3 |
①T10C时,该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。
A.="0.8" mol·L-1 B.=1.4 mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4 mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,已知CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
(4)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2)/ n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S___0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
(6分)⑴在①NaCl、②NaOH、③N2、④H2S、⑤Na2O2中,只含有离子键的是,只含有极性键的是,既含离子键又含非极性共价键的是 。
(2)写出下列物质的电子式:
CO2 NaCl HClO
ZnO具有抗菌性,也是重要的轮胎添加剂。工业上由粗ZnO(含FeO、CuO)制备活性ZnO流程如下:
已知此溶液中Fe2+、 Fe3+、 Cu2+、 Zn2+形成氢氧化物的pH如下表
离子 |
开始沉沉淀的pH |
完全沉淀的pH |
Fe2+ |
6.4 |
8.4 |
Fe3+ |
2.4 |
3.1 |
Cu2+ |
5.2 |
6.5 |
Zn2+ |
6.8 |
9 |
(1)已知H2O2酸性溶液中能氧化Fe2+,反应的离子方程式为
(2)题目中框图中的(1)和(2)是需要加入的试剂依次是_______、_______。(用序号回答)
①ZnO②H2O2较浓溶液③Na2CO3溶液
(3)加入试剂(2)应将杂质离子完全转化成沉淀C, 溶液的pH应控制在;
要实现该步骤中pH的控制,应使用来检查溶液的pH
(4)书写碱式碳酸锌焙烧制备活性ZnO的化学方程式.
(5)重晶石(主要成分BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料,但BaSO4不溶于酸,工业上常常将其转化为BaCO3,再进一步制备其他钡的化合物。已知Ksp(BaSO4) = 1.0×10-10,Ksp(BaCO3) = 2×10-9。计算将BaSO4(s)转化为BaCO3(s)所需C(CO32-)应mol/L
传统制取甲醇的原理是CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) ---------①
25℃时,K=2.68×1022
最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:反应原理为①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)------------------②
25℃时,K=3.96×1011
回答:
(1)相同条件下,反应①与反应②相比,转化率更大的是,(用①②回答)
(2)写出反应②的平衡常数表达式K=,
(3)在30MPa压强下,测得反应②的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:
![]() |
500 |
600 |
700 |
800 |
1.5 |
45 |
33 |
20 |
12 |
2.0 |
60 |
43 |
28 |
15 |
3.0 |
83 |
62 |
37 |
22 |
温度升高,K值(填“增大”、“减小”、或“不变”)。反应的△H0(填>、=、<)
(4)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。(设合成塔为密闭容器)
A.升高温度 | B.充入He(g) |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
(5)甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式。
(10分)
Ⅰ、A物质的化学式为M(OH)2,将其溶于水制成稀溶液,该溶液呈中性,在溶液中存在:
M2+ + 2OH-M(OH)2
2H+ + MO22-
回答以下题目一律用“增大”“减小”“不变”填空
(1)在其他条件不变的情况下,25Co时,在蒸馏水中加入A物质后,与加入前比较,
①由水电离出的C(OH-),C(H+),水的电离度,Kw
(2)25Co时,向A的稀溶液中加入少量的烧碱固体。
则水的电离度,溶液的pH
Ⅱ、.(2分)室温下,甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中C(OH-)之比为10 (填大于、等于或小于)
下图中A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3(发生反应,C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(l) C分子中的官能团名称是_______;化合物B不_发生的反应是_______(填字母序号):
a、加成反应b、取代反应C、消去反应d、酯化反应e、水解反应f、置换反应
(2) 反应②的化学方程式是______________。
(3) 试分析反应②加热的原因。
I、___________________________________。
II 、___________________________________
(4) A的结构简式是_____________________。
(5) 同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有_______个。
I.间二取代苯环结构;II.属于非芳香酸酯;III-与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式_____________________。
(6) 常温下,将C溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
从m组情况分析,所得混合溶液中由水电离出的c(OH )=_______mol.L-1.
n组混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________。