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文档简介
专题18 化学反应原理1H2O2广泛应用于医疗卫生、化学合成等领域。(1)H2O2的电子式是_。(2)趣味实验“大象牙膏”的实验原理是H2O2溶液在KI催化作用下分解,反应的机理可表示为:iH2O2(l)+I(aq)= H2O(l)+IO(aq) H1 = +a kJ/moL(a 0)iiH2O2(l)+_。 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) H=196kJ/mol,补全反应ii_(用热化学方程式表示)。 某小组在研究影响H2O2分解速率的因素时得到图1的数据关系,由此得出的结论是_。 已知:i的反应速率小于ii的反应速率,在图2画出H2O2溶液中加入KI后,“反应过程能量”示意图。_(3)为分析不同试剂是否对H2O2分解有催化作用,该小组向四支盛有10mL5% H2O2的试管中滴加不同溶液,实验记录如下:试管滴加试剂2滴1mol/LNaCl2滴1mol/L CuSO42滴1mol/L CuSO4和2滴1mol/L NaCl2滴1mol/L CuSO4和4滴1mol/L NaCl产生气泡情况无气泡产生均产生气泡,且气泡速率从到依次加快实验的目的是_,由实验(3)可得出的结论是_。【答案】 H2O2(l) + IO(aq) = H2O(l) + O2(g) + I(aq) H= -(196+a)kJ/moL H2O2的分解反应速率与c(H2O2)和c(I)成正比或答:在其它条件不变时,催化剂的浓度或c(I)越大,H2O2的分解速率越大,c(I)不变时,H2O2浓度越大,分解速率越大 对比实验,证明NaCl对H2O2分解没有催化作用 NaCl对H2O2分解没有催化作用,CuSO4对H2O2分解有催化作用,NaCl在CuSO4存在时对H2O2分解有催化作用,且NaCl浓度越大催化效果越强2甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如右图所示:A极是_极(填“正”或“负”),其电极反应式是_。(2)研究表明CO2加氢可以合成甲醇。CO2和H2可发生如下两个反应:ICO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H1IICO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H2反应I的化学平衡常数表达式K_。有利于提高反应I中 CO2的平衡转化率的措施有_(填序号)。a使用催化剂 b加压 c增大CO2和H2的初始投料比研究温度对于甲醇产率的影响。在210 290 ,保持原料气中CO2和H2的投料比不变,按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关系如右图所示。H1_0(填“”、“”或“”),其依据是_。某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):T(K)CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)【注】54312.342.355315.339.1【注】甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比 表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是_。【答案】 负 CH3OH 6e + H2O = CO2 + 6H+ b 温度升高,甲醇的平衡产率降低 温度升高,I、II的反应速率均加快,但对II的反应速率的影响更大3二氧化碳是主要的温室气体,也是一种工业原料。将其固定及利用,有利于缓解温室效应带来的环境问题。(1)用二氧化碳合成甲醇。已知:2H2(g)O2(g)2H2O(g) H1484 kJ/mol2CH3OH(g) 3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g) H21348 kJ/mol在催化剂作用下,CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g),该反应的热化学方程式是_。(2)用二氧化碳合成低密度聚乙烯(LDPE)。以纳米二氧化钛膜为工作电极,常温常压电解CO2,可制得LDPE,该电极反应可能的机理如下图所示。 过程中碳元素均发生_反应(填“氧化”或“还原”)。 CO2转化为LDPE的电极反应式是(补充完整并配平)_2n CO2 + _ +_= + _。工业上生产1.4104 kg 的LDPE,理论上需要标准状况下CO2的体积是_L。(3)用二氧化碳与环氧丙烷()反应合成可降解塑料PPC,同时也能生成副产物CPC,其化学反应过程中的能量变化如下图所示;在不同温度和压强下,PPC的选择性(产物中PPC的质量与产物总质量的比值)和总产率(产物总质量与反应物投料总质量的比值)如下表所示。通过表中数据、可以得出的结论是_;在25时,实际生产中选择反应压强为1.5MPa,而不是2.0MPa,理由是_。通过表中数据、可知温度升高会使PPC的选择性下降,结合上图说明其原因可能是_。【答案】 3H2(g) +CO2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H52 kJ/mol 还原 2.24107 其他条件不变时,压强升高,PPC的选择性及总产率均增大 压强升高,对生产设备、能源等要求高,成本增大;且压强由1.5MPa增大到2.0PMa,总产率增大并不多 温度升高,可能生成了副产物CPC5氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体,制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。(1)乙炔加成法包含的主要反应如下:CaO+3CCaC2+COCaC2+2H2OCa(OH)2+HCCHHCCH+HClCH2=CHClCaC2的电子式为_。该方法具有设备简单、投资低、收率高等优点;其缺点是_(列举2点)。(2)乙烯氧氯化法包含的反应如下:CH2=CH2(g)+Cl2(g)ClCH2-CH2Cl(g) H12CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)H2ClCH2-CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)+HCl(g)H3总反应:4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) H4则H4=_(用含H1、H2、H3 的代数式表示)。(3)将一定量的1,2-二氯乙烷充入密闭容器中,发生反应:ClCH2-CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)+HCl(g),两 种 物 质 的物 质 的 量分数 (w) 与 温度的关系如图所示。温度低于290时,氯乙烯的产率为0,其原因是_;该反应的H_(填“”或“3.25 kPa减小体系的总压强、及时移出氯乙烯(或将HCl溶解除去或升高温度)【解析】(1) CaC2是离子化合物,由乙炔的结构可推知乙炔钙的电子式为; 该方5NH3、N2H4在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:(1)N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) H1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H27N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) H3 H3=_(用含H1和H2的代数式表示)。(2)纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。当反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。该反应的H_(填“”或“ 3N2H44NH3+N2 1.2510-3 2406能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。(1)利用工业废气 CO2 可制取甲醇。 下列两个反应的能量关系如图:则 CO2与 H2 反应生成 CH3OH 的热化学方程式为_。(2)CH4 和 H2O(g)通过下列转化也可以制得 CH3OH;I CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H0II CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H0将 1.0 mol CH4和 3.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为 100 L)中,在一定条件下发生反应 I, CH4 的转化率与温度、压强的关系如下图所示:已知压强 p1, 温度为 100 时反应 I 达到平衡所需的时间为 5 min,则用 H2表示的平均反应速率为_;图中的 p1_p2(填“”或“=”),判断的理由是_。若反应 II 在恒容密闭容器进行,下列能判断反应 II 达到平衡状态的是_(填字母)。a.CH3OH 的生成速率与消耗 CO 的速率相等b.混合气体的密度不变c混合气体的总物质的量不变dCH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 在某温度下,将一定量的CO和 H2投入10 L 的密闭容器中发生反应 II, 5 min 时达到平衡,各物质的物质的浓度(molL 1)变化如下表所示:若 5 min 时只改变了某一条件,则所改变的条件是_; 10 min 时测得各物质浓度如上表,此时 v正_v逆(填“”或“=”)。【答案】 CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) H=-50kJ/mol 0.003mol/(Lmin) 7工业上用CO和H2反应制备二甲醚(CH3OCH3)的条件是压力2.010.0MPa,温度300。设备中进行下列反应,请回答下列问题:CO(g)+2H2(B)CH3OH(g) H=-90.7kJ/mol2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H=-23.5kJ/molCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2kJ/mol(1)总反应3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的H=_ 。据此可判断该反应_条件下自发。(2)在温度和容积不变的条件下发生反应,能说明该反应达到平衡状态的依据是_a.容器中压强保持不变 b.混合气体中c(CO)不变c.v正(CO)= v逆(H2) d.c(CH3OH)= c(CO)(3)在2L 的容器中加入amol CH3OH(g)发生反应,达到平衡后若再加入amolCH3OH(g)重新达到平衡时,CH3OH 的转化率_(填“增大”、“ 减小”或“不变”)。(4)850时在一体积为10L 的容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应,CO和H2O(g)浓度变化如图所示。04min 的平均反应速率,v(CO)=_ 。若温度不变,向该容器中加入4mo1CO(g)、2mo1H2O(g)、3mo1CO2(g)和3molH2(g),起始时v正(CO)_v逆(H2)(填“”或“=”),请结合必要的计算说明理由。_。【答案】 -246.1kJ/mol 低温 ab 不变 0.03mol/(Lmin) K,平衡左移,所以v正v逆。8(1)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题 。下表列举了不冋温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值:反应大气固氮N2(g)+O2(g)2NO(g)工业固氮N2(g)+3H2 (g)2NH3(g)温度/27200025400450K3.8410310.151080.507200分析数据可知:大气固氮反应属于_ (填“吸热”或“放热”反应。从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500左右的高温,解释其原因_。在一定的温度和压强下,把2体积N2和6体积H2充入一容积可变的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H = 1.0 6Co3+CH3OH+H2O=CO2+6Co2+6H+10碳的氧化物对环境的影响较大,CO是燃煤工业生产中的大气污染物,CO2则促进了地球的温室效应。给地球生命带来了极大的威胁。(1)已知:甲醇的燃烧热H=-726.4kJmol-1H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-285.8kJmol-1。则二氧化碳和氢气合成液态甲醇,生成液态水的热化学方程式为_。(2)二氧化碳合成CH3OH 的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H1,过程中会产生副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H2。图1是合成甲醇反应中温度对CH3OH、CO的产率影响曲线图,H2_0(填“”或“”)。增大反应体系的压强,合成甲醇的反应速率_(填“增大”“减小”或“ 不变”),副反应的化学平衡_(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。(3)以某些过渡金属氧化物作催化剂,二氧化碳与甲烷可转化为乙酸:CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) H=+36.0kJmol-1。不同温度下,乙酸的生成速率变化曲线如图2。结合反应速率,使用催化剂的最佳温度是_,欲提高CH4的转化率,请提供一种可行的措施:_。(4)一定条件下,CO2 与NH3 可合成尿素CO(NH2)2:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)H。某温度下。在容积为1L的恒容密闭容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合气体。图3是有关量的变化曲线,其中表示NH3转化率的是曲线_(填“a”或“b”),曲线c 表示尿素在平衡体系中的体积分数变化曲线,则M点的平衡常数K=_,y=_。【答案】 CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) H=-131.0 kJmol-1 增大 向逆反应方向 250 增大反应体系的压强或增大CO2的浓度或使CH3COOH液化抽离等 b 20 36.4y=100%=36.4%,故答案为:b;20;36.4。11一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g);H0(1)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如右图所示,则8分钟内CO的平均反应速率v(CO)=_。(2)写出该反应平衡常表达式:K=_;下列措施中能使该反应的平衡常数K增大的是_(填序号)。A升高温度 B增大压强 C充入CO D再加入一些铁粉(3)反应达到平衡后,若保持容器体积不变时,再通入少量的CO2,则CO2的转化率将_ (填“增大”、“减小”、“不变”)。(4)铁的重要化合物在生产生活中应用十分广泛。高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂。高铁酸钠生产方法之一是:强碱性溶液中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和另一种常见化合物,该反应的离子方程式为_。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述错误的是_(填序号)。A放电时每转移6mol电子,负极有2mol K2FeO4被还原B充电时阴极反应为:Zn(OH)2 +2e-=Zn+ 2OH-C放电时正极反应为:FeO42-+ 3e-+ 4H2O= Fe(OH)3+ 5OH-D充电时阳极附近溶液的碱性减弱(5)已知:2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) H=-566 kJ/mol2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g);H=-483.6 kJ/mol写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:_。【答案】 0.075mol/(Lmin) K=c(CO)/c(CO2) A 不变 2Fe(OH)3+3ClO- +4OH- =2FeO42-+3Cl-+5H2O A CO (g) +H2O(g)=CO2 (g) +H2 (g) H=-41.2kJ/mol12基于CaSO4为载氧体的天然气燃烧是一种新型绿色的燃烧方式,CaSO4作为氧和热量的有效载体,能够高效低能耗地实现CO2的分离和捕获。其原理如下图所示:(1)已知在燃料反应器中发生如下反应:i.4CaSO4(s)+CH4(g)=4CaO(s)+CO2(g)+4SO2(g)+2H2O(g) H1=akJ/molii.CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) H2=bkJ/mol. CaS(s)+3CaSO4(s)= 4CaO(s)+4SO2(g) H3=ckJ/mol燃料反应器中主反应为_(填“i”“ii”或“”)。反应i和ii的平衡常数Kp与温度的关系如图1,则a_0(填“ ”“ =“或“1.010-18C温度过低,反应速率较慢 温度较高,副反应增多放热CaS、CaSO4CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=(b+d)kJ/mol或H=(a-c+d)kI/mol【解析】(1)由图示可得,天然气和CaSO4进入燃料反应器,反应生成CaS、CO2和H2O,故燃料反应器中主反应为ii。由图1可看出,温度越高lgKp越大,即升温Kp增大,故反应i和反应ii都是吸热反应,则a和13MnO2可作氧化剂、催化剂和干电池中的去极化剂,通过图1装置焙烧MrCO3可以制取MnO2。已知:2MnO(s)+O2(g)=2MnO2(s) H1=a kJ.mol-lMnCO3 (s)=MnO(s)+CO2 (g) H2=b kJ.mol-l回答下列问题:(1)写出图1装置中制取MnO2的热化学方程式:_(H用含a、b的代数式表示)。(2)一定条件下,在1L恒容密闭容器中,该反应达到化学平衡时,CO2与O2的物质的量之比为m,氧气的物质的量为2 mol,则化学平衡常数K=_。(3)用真空抽气泵不断抽气的目的是_(从化学平衡的角度回答)。(4)某科研小组对碳酸锰与空气反应制备二氧化锰的条件(焙烧温度和气氛)进行了研究,获得三幅图(如图所示)。制备时焙烧温度为_,气氛条件为_。图2中是在常压(0.1 MPa)下获得的数据,试在图2中用虚线画出10 MPa下反应温度与转化率的关系图。_【答案】 2MnCO3(s)+O2(g)=2MnO2(s)+2CO2 (g) H=(a+2b) kJ/mol 2rn2 减小CO2的浓度,使平衡正向移动,提高MnCO3转化率 350左右(或325375) 湿空气,其中水分含量为30%左右(或水分含量为20%40%) 14“低碳经济”备受关注,二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。(1)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H=-41kJmol-1CH4(g)C(s)+2H2(g)H=+73kJmol-12CO(g)C(s)+CO2(g)H=-171kJmol-1写出CO2与H2反应生成CH4和水蒸气的热化学方程式:_。(2)CO2与H2在催化剂作用下可以合成二甲醚,反应原理如下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H。某温度下,向体积为2L的密闭容器中充入CO2与H2,发生上述反应。测得平衡混合物中CH3OCH3(g)的体积分数(CH3OCH3) 与起始投料比ZZ=的关系如图1所示;CO2的平衡转化率(a)与温度(T)、压强(p)的关系如图2所示。当Z=3时,CO2的平衡转化率a=_%。当Z=4时,反应达到平衡状态后,CH3OCH3的体积分数可能是图1中的_点(填D、E或“F)。由图2可知该反应的H_0(选填“”、“或“=”,下同),压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_。若要进一步提高H2的平衡转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有_(任写一种)。(3)我国科研人员研制出的可充电Na-CO2电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na+3CO22Na2CO3+C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图3所示。放电时,正极的电极反应式为_。若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面,当正极增加的质量为28g时,转移电子的物质的量为_。可选用高氯酸钠-四甘醇甲醚作电解液的理由是_。【答案】 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H=-162 kJmol-1 75 F p2p3 将二甲醚从体系中分离或增大n(CO2)n(H2) 3CO2+4Na+4e-=2Na2CO3+C 0.5mol 导电性好、与金属钠不反应、难挥发等(答案合理即给分)15CO2的大量排放不仅会造成温室效应还会引起海水中富含二氧化碳后酸度增加,可能会杀死一些海洋生物,甚至会溶解掉部分海床,从而造成灾难性的后果。所以二氧化碳的吸收和利用成为当前研究的重要课题。(1)工业上以CO2与H2为原料合成甲醇,再以甲醇为原料来合成甲醚。已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H12CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-24.5 kJmol12CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H3=-122.5 kJmol1甲醇的电子式为_;H1=_kJmol-1(2)某科研小组探究用活性炭处理汽车尾气的可行性,在T1体积为2L的恒温密闭容器中进行了实验,并根据实验数据绘制了如下图像,其中X代表NO浓度变化,Y代表N2和CO2浓度变化:若15min,后升高到一定温度,达到新平衡后容器中N2、CO2、NO的浓度之比为1:1:3,到达到新平衡时CO2的反应速率与图中a点相比较,速率_(填“增大”、“减小”或“不变”),此时平衡常数K与T1相比_(填“增大”、“减小”或“不变”)。T1时该反应的平衡常数为_。如上图所示,若15min后改变了一个条件,t时刻建立新的平衡,b点坐标(0.6,t),c点坐标(0.3,t)。则改变的条件可能是_(填序号)。a扩大容器体积 b升高温度 c使用合适催化剂 d移走部分NO(3)已知:H2CO3的电离常数Ka1=4.410-7,Ka2=510-11。25时若用1L 1mol L-1的NaOH溶液吸收CO2,当溶液中c(CO32-):c(H2CO3)=2200,此时该溶液的pH值为_。(4)以熔融K2CO3为电解质的甲醚燃料电池,具有能量转化率高,储电量大等特点,则该电池的负极电极反应式为_。【答案】 49 增大 减小 4 ad 10 CH3OCH312e6CO32=8CO23H2O16十九大报告指出,“建设生态文明是中华民族水续发展的千年大计”。控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟算、减少酸雨和温室效应的有效途径,对构建生态文明有着极为重要的意义。回答下列问题:(1)利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR(选择催化还原NOx)工作原理:尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为_,SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为_。NSR(NOx储存还原)工作原理:在储存过程中,NO发生的总化学反应方程式为_(2)双碱法除去SO2的工作原理:NaOH溶液Na2SO3溶液过程的离子方程式为_;CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(1)=Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),从平衡移动的角度,简述过程NaOH再生的原理_.(3)人工光合作用技术回收利用二氧化碳的工作原理:a极为_极,b极的电极反应式为_。【答案】 CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3 8NH3+6NO2催化剂 7N2+12H2O 2BaO+4NO+3O2催化剂 2Ba(NO3)2 2OH-+SO2=SO32-+H2O SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成 负 CO2+2H+2e-=HCOOH17研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。请回答下列问题:(1)常温下,物质的量浓度均为0.1 molL-1的四种溶液NH4NO3 CH3COONa (NH4)2SO4 Na2CO3,pH从大到小排列顺序为_(填序号)。(2)常温下,向20 mL 0.2 molL-1 H2A溶液中滴加0.2 molL-1 NaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图所示。则当v(NaOH)20 mL时,溶液中离子浓度大小关系:_,水的电离程度比纯水_(填“大”、“小”或“相等”)。(3)含有Cr2O72-的废水毒性较大,某工厂废水中含5.010-3molL-1的Cr2O72-。为了使废水的排放达标,进行如下处理:该废水中加入绿矾(FeSO47H2O)和H+,发生反应的离子方程式为_。若处理后的废水中残留的c(Fe3+)=2.010-13molL-1,则残留的Cr3+的浓度为_。(已知:KspFe(OH)3)=4.010-38, KspCr(OH)3=6.010-31)(4)利用“NaCO2”电池将CO2变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“ NaCO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应为4Na3CO2 2Na2CO3C。放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图所示:放电时,正极的电极反应式为_。若生成的Na2CO3和C全部沉积在电极表面,当转移0.2 mol e 时,两极的质量差为_g。【答案】 c(Na)c(HA)c(H)c(A2)c(OH) 小 Cr2O72-+6Fe2+ +14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 3.010-6molL-1 3CO24Na4e=2Na2CO3C 15.818碳、及其化合物在生产中有重要应用。(1)设反应 Fe(s) + CO2(g)FeO(s) + CO(g) H = Q1 平衡常数为K1 Fe(s) + H2O(g)FeO(s) + H2(g) H = Q2 平衡常数为K2不同温度下,K1、K2的值如下表T/KK1K29731.472.3811732.151.67现有反应 H2(g) + CO2(g)CO(g) + H2O(g) H = Q3,结合上表数据,根据反应、推导出Q1、Q2、Q3的关系式Q3=_,反应是_(填“放”或“吸”)热反应。(2)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) H T2T1 m1m2m3 C2H5OH 0.250192016年冬季全国大部分地区出现雾霾现象,汽车尾气是造成雾霾的原因之一,汽车尾气含CO、NO等有毒气体。为了减少CO 对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O 反应转化为绿色能源H2。己如:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g); H= -566kJmoL-12H2(g)+O2(g)=2H2O(g); H=-483.6kJmoL-1H2O(g)=H2O(l) H= -44.0kJmoL-1(1)氢气燃烧热H=_。(2)写出CO 和H2O(g)作用生成CO2 和H2的热化学方程式_。(3)往1L 体积不变的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O(g),在t时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1(方程式中各物质前化学计量数为最简整数比),则t时CO的转化率为_;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将_(填“变大”、“ 不变”或“变 小”)。(4)从汽车尾气中分离出CO 与O2、与熔融盐Na2CO3组成燃料电池,同时采用电解法制备N2O5,装置如下图所示,其中Y为CO2。写出石墨电极上发生反应的电极反应式_。在电解池中生成N2O5的电极反应式为_。(5)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则:T1_T2 (填“”或“”),T1时Ksp (CaWO4)=_。【答案】-285.8 kJmoL-1 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=-41.2KJmoL-1 83.3% 减小 CO+CO32-2e- = 2CO2 N2O4 +2HNO3-2e- = 2N2O5+2H 110-10(mol/L)2 20I.丙烯和乙烯都是石油化工最重要的基础原料。主要工业生产途径如下:途径CH3CH2CH3(g)CH2=CHCH3(g)+H2(g) H1途径nCH3OH(g)CnH2n(g)+nH2O(g)(n为2或3) H26时,SO2的吸收率较高,则需要控制在6左右,需要加入碱性物质调节溶液的PH,为了不引入新杂质,可以选用氨水进行调节。21硫的很多化合物有重要的作用。(1)羰基硫(COS)可作粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐。则生两种硫酸氢盐的化学式分别是_ 、_。(2)氧硫化碳水解及部分应用流程如图所示(部分产物已略去)已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32-,则反应中生成S2O32-的离子方程式为_。如图是反应中,在不同反应温度下,反应时间与H2产量的关系(Na2S初始含量为3mol)。由图象分析可知,a点时M溶液中除S2O32-外,还一定含有_(填含硫微粒的离子符号)(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式
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