由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是 。(填字母)
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0 C.△H<0,△S<0 D.△H<0, △S>0且在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(2)该反应平衡常数K的表达式为 。
(3)下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是
A.混合气体的平均平均相对分子质量不变 B.混合气体的压强不变
C.单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol H—O键
D.混合气体中c (CO2) : c (H2) =" 1" : 3
(4)温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(5)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为 mol·L-1·min-1, CO2和H2的转化率比是
(6)下列措施中能使(5)题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有 。(填字母)
A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离
D.充入He(g),使体系总压强增大 E.再充入1molCO2和3molH2
(7)若在另一个密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,保持压强不变,并使初始体积与题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数 ________(5)题中的CO2的体积百分数。(“>”或“<”或“=”,下同)
(8)若为两个容积相同的密闭绝热容器,现向甲容器中充入1 mol CO2(g)和3 molH2(g),乙容器中充入1mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g),在相同的温度下进行反应,达到平衡时,甲容器内n(CH3OH) 乙容器内n(CH3OH)。
(1) 3.01×1024个OH-的物质的量为 ___,质量为 _______,这些OH-与标准状况下L NH3的物质的量相等,如果这些OH-自2L的Ba(OH)2溶液,则该Ba(OH)2的物质的量浓度为。
(2)同温同压同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量之比为_____________,所含电子数之比为____________,相同质量的氨气和硫化氢气体的分子数之比为__________密度之比为______________,。
某混合溶液中可能含有的离子如下表所示:
可能大量含有的阳离子 |
H+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH![]() |
可能大量含有的阴离子 |
Clˉ、Brˉ、Iˉ、CO32ˉ、AlO![]() |
为探究其成分,进行了以下探究实验。
(1)探究一:
溶液的体积(V)的关系如下图所示。
①该溶液中一定不存在的阳离子是______________ ,一定不存在的阴离子是__________;
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_____________________________。
(2)探究二:
乙同学检测到该溶液中含有大量的Clˉ、Brˉ、Iˉ,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Clˉ、Brˉ、Iˉ的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:
Cl2的体积(标准状况) |
11.2 L |
22.4 L |
28.0 L |
n (Clˉ) |
2.5 mol |
3.5 mol |
4.0 mol |
n (Brˉ) |
3.0 mol |
2.5mol |
2.0 mol |
n (Iˉ) |
x mol |
0 |
0 |
①当起始至通入Cl2的体积为22.4L时,溶液中发生反应总的离子方程式为 ________________ ;
②原溶液中Clˉ、Brˉ、Iˉ的物质的量浓度之比为______________________。
某无色溶液,其中可能存在的离子有:Na+、Ag+、Fe3+、Ba2+、Al3+、AlO2-、S2-、SO32-、SO42-,现取该溶液进行实验,实验结果如下:
(1)生成沉淀甲的离子方程式为
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为;;试写出气体乙的结构式:;
(3)沉淀丙可能是;(填化学式)。
(4)综合上述信息,可以肯定存在的离子有 ;
(12分) X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的氢化物具有相同的电子数。在中学范围内X的单质只有氧化性,且是空气的主要成份之一。
(1)写出实验室制取W2反应的离子方程式。
(2)某小组设计如图所示的装置,分别研究YX2和W2的性质。
①分别通入YX2和W2,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是铁粉,当通入足量W2时观察到的现象为;若装置D中装的是五氧化二钒,
当通入足量YX2时,打开K通入适量X2,化学反应方程式为;
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5mol电子,该反应的化学方程式为。
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,再向该试管中加入过量的下列溶液也无沉淀生成的是 (填字母)。
A.氨水 | B.稀盐酸 | C.稀硝酸 | D.氯化钙 E.双氧水 F.硝酸银 |
某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填如以下空格内。
(2)反应中,被还原的元素是,还原剂是。
(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂物质的量之比为。