倡导“低碳经济”。降低大气中CO2的含量,有利于解决气候变暖的环境问题。
(1)工业上可用CO2来生产燃料甲醇。反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0.
一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2molCO2和6molH2.一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。
①达到平衡时,CO2的转化率= 。
②从反应开始到平衡。氢气的平均反应速率V(H2)= mol/(L·min)。
③容器内的平衡压强与起始压强之比为 。
④保持容器容积不变,下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离出来 | D.再充入1molCO2和3molH2 |
⑤某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如上图所示的电池装置,a、b均为惰性电极。使用时,空气从 口通入(填“A”或“B”):a极的电极反应式为 。
(2)将一定量的CO2气体通入NaOH溶液中,再向所得溶液中逐滴加入盐酸,边加边振荡至过量,产生的气体与HCl物质的量关系如上图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。请回答:O点溶液中溶质的化学式 ,a点溶液中各离子浓度由大到小的顺序是 。
空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)溴在周期表中位于________周期__________族。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是___________________________。
(3)步骤④利用了SO2的还原性,反应的离子方程式为__________________________。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃温度过高或过低都不利于生产,请解释原因____________________________________________________。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是______________________________________。
(6)步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氧化”后再蒸馏,这样操作的意义是_______________________。
胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程:
pH值控制可参考下列数据
物质 |
开始沉淀时的pH值 |
完全沉淀时的pH值 |
氢氧化铁 |
2.7 |
3.7 |
氢氧化亚铁 |
7.6 |
9.6 |
氢氧化铜 |
5.2 |
6.4 |
请根据上述流程回答下列问题:
(1)A可选用________(填字母)
a.稀H2SO4 b.浓H2SO4、加热 c.浓FeCl3溶液 d.浓HNO3
(2)Ⅰ中加H2O2的目的___________________________________________________。
(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________,
其优点是_____________________________________________________________。
(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为___________________________。
(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了_________________________________________,
某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是______________,
若你是工程师,将对所加的A物质作何改进?请提出建议______________________。
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(1)天然水中溶解的气体主要有、(填化学式)。
(2)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的。
(3)水的净化与软化的区别是:水的净化是用混凝剂(如明矾等)使_,而水的软化是________。
(4)通过施加一定压力使水分子透过半透膜而将大分子或离子截留,从而使水得以净化的方法称为;电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是。
(5)某天然水中、
。要软化10 m3这种天然水,需先加入Ca(OH)2 g,再加入Na2CO3g。
请回答下列问题:
(1)分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉,消耗硝酸的物质的量较少的是____硝酸(填“浓”或“稀”),相应的离子方程式是。
(2) 800℃时,在2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO和1mol O2发生反应,2NO(g)+O2(g)2NO2(g),经5min达到平衡,测得c(NO)=0.5mol/L,并放热Q kJ。
①5 min内 v(O2)=。
②该条件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO21mol,此时vv
(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中仅充入1mol NO2,平衡向____(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。达新平衡时,NO2的体积分数____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO,可以在强碱性条件下加入铝粉除去(反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出)。请写出该反应的离子方程式____。
(l)火法炼锌是将闪锌矿(主要成分是ZnS)通过浮选焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热到1100~1300℃,使锌蒸馏出来。
①写出火法炼锌的主要反应:
焙烧反应:。
鼓风炉中可能发生的反应:(任写一个)
②从保护环境和充分利用原料角度看如何处理和利用产生的烟气?
(2)工业上冶炼铝就是电解氧化铝
①冶炼铝的电解槽中的阴极和阳极材料均用石油炼制和煤的干馏产品(填物质名称)
②氧化铝的熔点很高,在铝的冶炼中要加入冰晶石(Na3AlF),其作用是____。
③工业上冶炼铝时用的原料是Al2O3,而不是AlCl3,其原因是。
(3)工业上“联合制碱法”中主要反应的化学方程式是。其中的CO2来源于。
(4)磁酸钙是制玻璃的原料之一,工业上制玻璃是在玻璃熔炉中进行,其中反应之一为:,若在上述条件下,把l000ag CaCO3和60ag SiO2混合,则生成的CO2在标准状况下的体积为(用含a的代数式表示)。