CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式 ;
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 |
甲 |
乙 |
丙 |
初始投料 |
2 molH2、1 molCO |
1 mol CH3OH |
4 molH2、2 molCO |
平衡时n(CH3OH ) |
0.5mol |
n2 |
n3 |
反应的能量变化 |
放出Q1kJ |
吸收Q2kJ |
放出Q3kJ |
体系的压强 |
P1 |
P2 |
P3 |
反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
①该温度下此反应的平衡常数K为 。
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d
C.α3<α1 D.P3>2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。
(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是 ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+)
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+)
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
(6分)在Na+浓度为0.5 mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 |
K+Ag+Mg2+Ba2+ |
阴离子 |
NO![]() ![]() ![]() ![]() |
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 |
实验内容 |
实验结果 |
Ⅰ |
向该溶液中加入足量稀盐酸 |
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 |
Ⅱ |
将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 |
固体质量为2.4 g |
Ⅲ |
向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 |
无明显现象 |
请回答下列问题。(相对原子量:Si 28;S 32)
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为___________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”要求写出计算过程)。
阴离子 |
NO![]() |
CO![]() |
SiO![]() |
SO![]() |
c/(mol·L-1) |
(4)判断K+是否存在,若存在,求出其最小浓度,若不存在说明理由:____________________,
(共4分)实验室可以用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体。
(1)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式
(2)取烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加稀盐酸至过量,边滴边振荡,可以看到的现象是。
捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和
(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
请回答下列问题:
(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3=。
(2) 反应Ⅲ的化学平衡常数表达式为 。
(3)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3
溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容
器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不
变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①ΔH30(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是
。
③反应Ⅲ在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将
该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。已知同浓度的(NH4)2CO3和NH4HCO3溶液
pH前者大,请在下图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。
图1图2
(4)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施
有。(答出一点即可)
(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是。
A.NH4Cl B.Na2CO3C.HOCH2CH2OH
某新型液晶有机物基元IV的合成线路如下:
(1)Ⅰ的分子式,Ⅰ中含氧官能团的名称,反应①的类型为。
(2)CH2=CHCH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式。
(3)II可发生加聚反应,所得产物的结构简式。
(4)有关化合物Ⅰ和II的说法中,不正确的是。
A.1molⅠ充分燃烧需要消耗6mol O2 | B.1molⅠ最多可消耗2mol NaOH |
C.1mol II最多与5mol H2发生加成反应 | D.II能使酸性KMnO4溶液褪色 |
(5)一定条件下,也可与III发生类似反应③的反应,生成有机物V,V的结构
简式是。
(6)化合物I的同分异构体中,苯环上一溴代产物只有两种,遇FeCl3溶液显紫色,还能发
生银镜反应的化合物有多种,写出其中一种同分异构体的结构简式。
某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ.甲组同学用沉淀分析法,按如下图所示的实验流程进行实验:[已知Ba(HCO3)2可溶于水]
(1)实验时,过滤操作中,除了玻璃棒、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为。
(2)洗涤沉淀B的操作是。
(3)若实验中测得样品质量为m g,沉淀质量为n g,则碳酸钠的质量分数为____________。
方案Ⅱ.乙组同学按如下图所示装置进行实验:
实验原理是:称量装置C吸收的CO2量来测定混合物中碳酸钠的质量分数。
主要实验流程图如下:
(4)该实验中装置B盛放的物质是_____________________,分液漏斗中(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。
(5)在C中装碱石灰来吸收净化后的气体。①样品中碳酸钠的质量分数越大,则实验中吸收净化后气体的干燥管在充分吸收气体前后的质量差____________________。(填“越大”、“越小”或“不变化”)②D装置的作用是_________________________。
(6)有的同学认为为了减少实验误差,在反应前后都要通入N2(如右图),反应后通入N2的目的是______________________________。