(11分)二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
①若“重整系统”发生的反应中=6,则FexOy的化学式为______________。
②“热分解系统”中每分解l mol FexOy,转移电子的物质的量为________。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH △H2=+23.4kJ·mol-1
则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3= kJ·mol-1
①一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小
b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小
d.容器中的值变小
②在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如下图所示。
T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入2 L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5 min内的平均反应速率=____ __;KA、KB、KC三者之间的大小关系为______________。
为了确认电解质溶液X的成分,某同学做了以下两组实验,请根据实验回答问题:
编号 |
I |
II |
实验一 |
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编号 |
III |
|
实验二 |
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(1)实验步骤I中无明显现象,实验步骤II中发现溶液变红色,相关的离子方程式为:_______________________;
(2)实验步骤III中反应的离子方程式为:___________________________;
(3)实验一证明X溶液中含__________离子,实验II证明X溶液中含_________离子。(填离子符号)
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中摄取的不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有____性(填氧化性或还原性)。铁粉也可以将Fe3+转变为易吸收的Fe2+,离子方程式为:_________________。
(2)印刷电路板是高分子材料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时,要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”溶解铜箔,生成CuCl2和FeCl2相关的化学方程式:________________________。
化学反应原理是中学化学学习的重要内容。请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是______________。
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH1 CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
③t ℃时,在一定条件下,将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时反应放出的热量分别为Q1和Q2
则Q1﹤Q2
④CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH1 CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH2
则ΔH1﹤ΔH2
(2)依据氧化还原反应Zn(s)+Cu2+(aq)===Zn2+(aq)+Cu(s)
设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:
①铜电极发生的电极反应为_____________________。
②溶液中Cu2+向________极移动。
(3)在一恒温、恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH (g) + H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图所示。
回答下列问题:
①Y的化学式是 。
②反应进行到3min时, v正 v逆(填“>”或“<”、“=”)。反应前3min,H2的平均反应速率,v(H2)= mol·L-1·min-1。
③能证明该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器内各气体的体积分数保持不变 |
B.混合气体密度不变 |
C.3v逆(CH3OH) =v正(H2) |
D.混合气体的平均相对分子质量不变 |
E.CO2的转化率为70%
F.混合气体中CO2与H2的体积比为1﹕3
④上述温度下,反应CH3OH (g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g)的平衡常数K= (计算结果保留2位小数)。
⑤上述反应达到平衡后,往容器中同时加入0.1mol CO2和0.3mol H2O (g),此时平衡将 (填“向左”、“向右”或“不”)移动。
(4)室温时,向20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液中不断滴入0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液的pH变化与所加NaOH溶液体积的关系如下图所示。下列有关溶液中离子、分子浓度大小关系的描述中正确的是____________。
①.a点时:c(CH3COOH) >c(CH3COO-) > c(Na+) > c(H+) >c(OH-)
②.b点时:c(Na+)=c(CH3COO-) >c(H+) =c(OH-)
③.c点时:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
④.d点时:c(Na+)> c(CH3COO-) > c(OH-) >c(H+)
镁是一种重要的金属资源,在工业上用途广泛。回答下列问题:
(1)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp = 6.4×l0-12,当溶液中c(Mg2+) ≤1.0×10-5mol/L可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-) ≥ ______mol·L-1。
(2)已知常温下CH3COOH的电离常数为:Ka = l.75×10-5mol/L;NH3·H2O的电离常数为,Kb =1.76×l0-5mol/L。A.NH4Cl溶液显酸性,原因是_________________________(用离子方程式表示),NH4Cl溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________;
B.CH3COONH4溶液显___________ (填“酸”、“碱”或“中”)性。
C.将饱和NH4Cl溶液滴入少量的Mg(OH)2悬浊液中,可看到白色沉淀溶解。产生这种现象的原因存在以下两种观点。
观点①:2NH4+ + Mg(OH)2= 2NH3·H2O+ Mg2+ ;
观点②的离子方程式为_________________________。
要验证①和②谁是Mg(OH)2溶解的主要原因,可选取______________(填序号)代替NH4Cl溶液作对照实验。
a. NH4NO3 b. (NH4)2SO4 c. CH3COONH4 d. NH4HSO4
在一密闭容器中加入A、B进行可逆反应:A(g) + B(g) m C(g)(m为整数), A的转化率(αA)与温度(T)、压强的关系如图所示:
(1)此反应的正反应是_______________ (填“放热”、“吸热”)反应;
(2)m值为__________;
(3)若保持其它条件不变,升高温度,混合气体的平均相对分子质量_________ (填“增大” “减小”或“不变”);