(16+2分)目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起全世界的关注:
(1)用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去,在反应中,杂质碳被氧化为无污染气体而除去,Mn元素转变为Mn2+,请写出对应的化学方程式并配平: ;
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下两组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验2条件下的H2O 体积分数为 ;
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是 ;
a.单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化
c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.CO2的质量分数不再变化
③已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
气化反应式 |
lgK |
||
700K |
900K |
1200K |
|
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) |
-2.64 |
-0.39 |
1.58 |
C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) |
-1.67 |
-0.03 |
1.44 |
则反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)= _。
(3)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △ H 1=-393.5kJ·mol-1
CO2(g)+C(s) =2CO(g) △ H 2=+172.5kJ·mol-1
S(s)+O2(g) =SO2(g) △ H 3=-296.0kJ·mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式 。
(4)25℃时,在20 mL0.1 mol/L醋酸中加入V mL0.1 mol/LNaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,
下列说法正确的是________。
A.pH=3的CH3COOH溶液和pH=11的CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH—)相等
B.①点时pH=6,此时溶液中,c(CH3COO—)-c(Na+)=9.9×10-7mol/L
C.②点时,溶液中的c(CH3COO—)=c(Na+)
D.③点时V=20mL,此时溶液中c(CH3COO—)< c(Na+)=0.1mol/L
(5)下图是一种新型燃料电池,它以CO为燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物为电解质,图2是粗铜精炼的装置图,现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。回答下列问题:
①写出A极发生的电极反应式 ;
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验,则B极应该与 极(填“C”或“D”)相连。
某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为______________;
(2)反应开始至2 min,用气体Z表示的反应速率为_____;
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
实验室配制500mL 0.1mol/L的NaOH溶液,有如下操作步骤:
①计算所需NaOH固体的质量并用托盘天平称取;
②将称量好的NaOH固体放入烧杯中,加入适量的蒸馏水溶解,然后转移至容量瓶中;
③用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中并轻轻摇匀;
④继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切;
⑤塞紧容量瓶的塞子,充分摇匀。
回答下列问题:
(1)容量瓶在使用前,必须
(2)实验中用托盘天平实际称取NaOH固体的质量是
(3)上述实验操作②中,缺少的步骤是
(4)在实验中,未进行操作③,所配溶液的浓度会(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);定容时俯视液面,所配溶液的浓度会。称量前容量瓶有少量水,所配溶液的浓度会。
实验室可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓) =2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应中氧化剂是_____________,还原剂是__________________。
(2)若反应中有0.20 mol 电子发生转移,生成氯气的体积为(标准状况),被氧化的HCl的物质的量是。
胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的小苏打(NaHCO3),能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式:;
如果病人同时患胃溃疡,为防胃壁穿孔,不能服用小苏打,原因是;
此时最好用含氢氧化铝的胃药(如胃舒平),写出其反应的离子方程式:。
有下列物质:① 氢氧化钠固体;② 铜丝;③ 氯化氢气体;④ 稀硫酸;⑤ 二氧化碳气体; ⑥氢氧化钾溶液;⑦ 碳酸钠粉末;⑧ 蔗糖晶体;⑨ 熔融氯化钠,请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是________;(2)属于电解质的是________;(3)属于非电解质的是________。