甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283 kJ·mol—1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=—285.8 kJ·mol—1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) △H=—725kJ·mol—1
则反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)的△H=_______。
(2)工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H="—a" kJ/mol(a>0),H2的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
压强:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
(3)在容积固定的密闭容器中发生CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H="—a" kJ/mol(a>0),各物质的浓度如下表:
浓度mol/L 时间/min |
c(CO) |
c(H2) |
c(CH3OH) |
0 |
0.8 |
1.6 |
0 |
2 |
0.6 |
1.2 |
0.2 |
4 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
6 |
0.3 |
0.6 |
0.5 |
①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为 。
②反应达到平衡时CO的转化率为 。
③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是 (填序号)。
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,实验室用如图装置模拟该过程,其原理是:通电后,Co2+被氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把甲醇氧化成CO2而除去(Co3+的还原产物是CO2+)。
①写出阳极电极反应式_____________________________________;
②写出除去甲醇的离子方程式_______________________________。
(8分)根据要求完成下列问题:
(1)某元素原子共有6个价电子,其中一个价电子位于第四能层s轨道,试回答:
该元素的原子结构示意图______________,价电子排布的轨道表示式。该元素的原子序数为______,该元素是______元素(填“金属”或“非金属”),最高正化合价为______价。
(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数:___ 、_____、_________。
常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A2-、HA-、H+、OH-,存在的分子有H2O、H2A。根据题意回答下列问题:
(1)写出酸H2A的电离方程式_____________________________________________。
(2)Na2A的水溶液呈______性 ,原因是(用离子方程式表示):____________________
往Na2A溶液中加入可抑制其水解
A NaOH固体 B氯化铁固体 C 水 D碳酸钠固体
已知Ksp(BaA)=1.8×10-10,往20mL 1 mol·L-1Na2A溶液中加入10 mL 1 mol·L-1BaCl2溶液,混合后溶液中的Ba2+浓度为__________ mol·L-1。(忽略A2—的水解)
(3)若溶液M由2 mol·L-1H2A溶液与2mol·L-1NaOH溶液等体积混合而得,若所得溶液M的pH<7,则溶液中离子浓度由大到小顺序为_____________。
(4)若溶液M由下列三种情况:①0.01 mol·L-1的H2A溶液;②0.01 mol·L-1的NaHA溶液;③0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液,则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为________;pH由大到小的顺序为____________。
(5)若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,混合溶液c(H+)/c(OH-)=104,V1与V2的大小关系为__________(填“大于”“等于”“小于”或“均有可能”)。
用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液 100 mL;②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是。
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH1(选填>、<、=)。
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是(多选扣分)
a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
c.两个试管中产生气体速率一样快:
(3)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。
_________________________________________________________________。
工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种:还原沉淀法和电解法。还原沉淀法的工艺流程为:其中第①步存在平衡:2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
a.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 b.2v (Cr2O72—) ="v" (CrO42—) c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol Cr2O72—离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
( 4 ) 第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH—)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至。
(8分)在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,则:
(1)该温度下,水的离子积常数kw=。
(2)在该温度下,将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH=。
(3)该温度下,若1体积pH1=a的某强酸溶液与10体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,a和b之间应满足的关系是。(列出含a、b的式子)
(4)该温度下,pH=2的某酸HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。试分析其原因。