“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)已知:① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:
①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下,将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 。
A.P3>P2,T3>T2 | B.P1>P3,T1>T3 |
C.P2>P4,T4>T2 | D.P1>P4,T2>T3 |
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
该反应的平衡常数的表达式为:
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下CO的平衡转化率为 。
(1)现有①铁片 ②熔融NaCl ③稀氨水 ④CH3COOH ⑤酒精 ⑥稀盐酸 ⑦H2SO4 ⑧KOH ⑨蔗糖 ⑩H2CO3,其中属于非电解质的是 ,属于强电解质的是 ,属于弱电解质的是 (用序号填空),选择其中的一种弱电解质,写出其在水中的电离方程式 。
(2)实验室制取Fe(OH)3胶体的化学反应方程式可表示为 。
(1)常温常压下,等质量的NO2和N2O4,二者的物质的量之比为________,原子个数之比为________,密度之比为_______。
(2) CO2气体在标准状况下的密度为_________g/L。
(3) 氢气是一种清洁的可再生能源。某氢氧燃料电池(氢气和氧气反应生成水)轿车,每行驶100 km仅耗氢气1 kg左右,同时消耗氧气的物质的量约为 。
在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g)
所得实验数据如下表:
实验编号 |
温度/℃ |
起始时物质的量/mol |
平衡时物质的量/mol |
|
n(X) |
n(Y) |
n(M) |
||
① |
700 |
0.40 |
0.10 |
0.090 |
② |
800 |
0.10 |
0.40 |
0.080 |
③ |
800 |
0.20 |
0.30 |
a |
④ |
900 |
0.10 |
0.15 |
b |
回答下列问题:
(1)实验①中,若5min时测得,n(M)=0.050mo1, 则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率为_ 。
(2)实验③平衡常数为___________,该正反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)
(3)能说明上述反应一定达到平衡的条件是_______________________。
A.c(Y)= c(N) B.平均分子量不再变化
C.v正(X) =v逆(M) D.温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
(4)实验③中,达到平衡时,X的转化率为_____________________。
(5)实验③、④中,达到平衡时,a与b的关系为__________(填选项),请解释原因________________。
A.a>2b B.a=2b C.b<a<2b D.a<b
(6)图是实验①中c(M)随时间变化的曲线图,请在图中画出实验②中c(M)随时间变化的曲线图。
水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。请回答下列问题:
(1)纯水在25 ℃时,pH=7,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(2)25 ℃时,向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解方程式为__________,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(3)体积均为100 mL、pH均为2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如右图所示,则HX的电离常数________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离常数。理由是_______。
(4)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 |
电离常数(25 ℃) |
HCN |
K=4.9×10-10 |
CH3COOH |
K=1.8×10-5 |
H2CO3 |
K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
25 ℃时,有等浓度的NaCN溶液、Na2CO3溶液和CH3COONa溶液,三溶液的pH由大到小的顺序为____________________。
现用固体KOH配制0.1mol/L 的KOH溶液 480mL,回答下列问题:
(1)配制过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯.玻璃棒.量筒.胶头滴管.
(2)需要用托盘天平称量 gKOH固体。
(3)如果在定容时仰视操作,则所配得溶液的浓度 0.1mol/L(填> , =" ," <)
(4)若所用的固体KOH中混有NaOH,则所配得溶液的c(OH-)浓度 0.1mol/L (填> , =" ," <)