随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=_________________mol/(L·min),
②H2的转化率为 ____________。
③下列措施中能使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 |
D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
E、使用催化剂
F、缩小容器体积
(2)①反应进行到3 min时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正 v逆 (填>,=,<)
②上述反应平衡常数的表达式为 ,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为 。
.A~L是由6种短周期元素组成的物质,各物质之间有如下转化关系:
已知:(a) C、E是气体单质,F是日常生活中的常用金属;(b) B、J是氧化物,且J是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体;(c)化合物A、D、I、L的焰色反应显黄色;(d)白色沉淀K既溶于H溶液,又能溶于D溶液;(e)反应①是工业上生产D和C的重要方法。请回答:
(1)写出F的化学式,D的电子式,J的结构式。
(2)写出有关反应的化学方程式:
反应①;
反应②。
(3)L溶液和G溶液混合能发生反应,其离子方程式为。
(l2分)铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应:
3CO(g)+
Fe2O3(s) ⇌ 2Fe(s) +3CO2(g)
该温度下,在2L盛有
粉末的密闭容器中通入CO气体,10min后,生成了单
质铁11.2g。则10min内CO的平均反应速率为
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态:
①②
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)
和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是。
(4)写出氢氧化铝在水中发生电离的电离方程式:
欲使上述体系中
浓度增加,可加入的物质是。
(l2分)一定条件下,在体积为3L的密闭容器中反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)500℃时,从反应开始到达到化学平衡状态,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________(用nB、tB表示)。
(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母)。a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO), b. 混合气体的密度不再改变
c. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 d. CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
(3)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是________(填字母)。
a. c(H2)减小b. 正反应速率加快,逆反应速率减慢,
c. CH3OH的物质的量增加 d. 重新达到平衡时,c(H2)/c(CH3OH)减小
(4) 该反应的ΔH 0(选填>、<),理由是 。
(l4分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验:
①取适量A进行铝热反应,产物中有单质B生成;
②另取20 g A全部溶于0.2 L 6.0 mol·盐酸中,得溶液C;
③将①中得到的单质B和溶液C反应,有气体放出,同时生成溶液D,还残留有固体物质B。请回答:
(1)①产物中的单质B是__________________。
(2)②中所发生的各反应的化学方程式是___________________________________。
(3)③中所发生的各反应的离子方程式是_________________________________。
(4)若溶液D的体积仍视为0.2L,则该溶液中c(Mg2+)为__________________,
c(Fe2+)为___________________。
(l0分)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.lmol/L的溶液100mL;
②用pH试纸测出该溶液的pH值,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=l的两种酸溶液各100mL;
②分别取这两种溶液各10mL,加水稀释为100mL;
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
(4)请你再提出一个合理且比较容易操作的方案(药品可任取),作简明扼要表述。