【题目】碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1 平衡常数为K1,反应Ⅱ:Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) ΔH2 平衡常数为K2,不同温度下,K1、K2的值如下表:
现有反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g),结合上表数据,反应Ⅲ是___ (填“放热”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<0。设m为起始时的投料比,即m= n(H2)/ n(CO2)。
图1 图2
图3
①图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为________。
②图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为________。
③图3表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为__________。
(3)为了测量某湖水中无机碳含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收。往吸收液中滴加1.0mol/L盐酸,生成的V(CO2)随V(盐酸)变化关系如图所示,则原吸收液中离子浓度由大到小的顺序为__________。
【答案】吸热
乙醇 c(Na+)> c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)
【解析】
(1)根据盖斯定律书写正确的热化学方程式,结合表格中的数据分析反应热的变化;
(2)①该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,转化率减小;
②一定温度下,CO2转化率随起始时的投料比的增大而增大,一种反应物浓度增大会提高另一种物质的转化率;
③温度升高,反应逆向进行,由图可知,曲线中a为H2,b为CO2,c为H2O,d为C2H5OH。
(3)根据图象分析可知,消耗盐酸10ml前并未产生CO2,再消耗20ml盐酸生成CO2,据此判断溶液中为等量的碳酸钠和碳酸氢钠,溶液为碱性,据此分析溶液中离子浓度的大小关系。
(1)由盖斯定律可知,反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应Ⅲ:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g),ΔH3=ΔH1-ΔH2,根据表格中的数据可知,反应Ⅰ温度升高,K增大,反应为吸热反应,ΔH1>0,反应Ⅱ温度升高,K减小,反应为放热反应,ΔH2<0,因此ΔH3=ΔH1-ΔH2>0,说明反应Ⅲ为吸热反应;
(2)①该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,转化率减小,因此T3>T2>T1;
②图3中,相同温度下,增大H2的量,平衡正向移动,因此m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为m1>m2>m3;
③温度升高,反应逆向进行,由图可知,曲线中a为H2,b为CO2,c为H2O,d为C2H5OH;
(3)为了测量某湖水中无机碳含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收,分析图象可知,溶液中为等量的碳酸钠和碳酸氢钠,溶液为碱性,因此离子浓度大小关系为:c(Na+)> c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)。
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【题目】下列选项正确的是( )
A.25℃时,AgBr在0.0lmol/L的MgBr2溶液和NaBr溶液中的溶解度相同
B.53℃时,将0.01mol/L的醋酸溶液加水不断稀释,减小
C.Na2CO3、NaHCO3溶液等浓度等体积混合后:3c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
D.NaCN溶液和盐酸混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(HCN)
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【题目】硝酸铵是一种重要的化工原料,通常用合成氨及合成硝酸的产物进行生产
(1)硝酸铵水溶液pH__________7(填“>”、“=”或“<”),其水溶液中各种离子浓度大小关系为___________
(2)已知合成氨的热化学方程式为:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)△H=-92kJ/mol,按照氮气和氢气的物质的量之比1:3的比例,分别在200℃、400℃、600℃的条件下进行反应,生成物NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图所示
①曲线c对应的温度为___________ ℃
②下列说法中正确的是___________
A.增大氢气浓度,可促进平衡正向移动并能提高氮气的转化率
B.Q点对应的反应条件下,若加入适当的催化剂,可提高NH3在混合物中的物质的量分数
C.M、N两点的平衡常数大小关系为:M>N
D.M、N、Q三点反应速率的大小关系为:N>M>Q
E.为了尽可能多的得到NH3,应当选择P点对应的温度和压强作为生产条件
(3)尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1
写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:_________________________
(4)柴油汽车尾气净化器通常用尿素作为氮氧化物尾气的吸收剂,生成物均为无毒无污染的常见物质,请写出尿素与NO反应的化学方程式__________,当有1mol尿素完全反应时,转移电子的数目为___________
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【题目】在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s)2CO(g)达到平衡,平衡时c(CO2) 随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0、ΔS<0
B.体系的总压强p:p(Ⅰ)>p(Ⅲ)
C.平衡常数:K(Ⅰ)>K(Ⅱ)
D.T1K时,Ⅳ点所处的状态中v(正)<v(逆)
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【题目】(1)有机化合物的结构简式可进一步简化,如:
根据题目要求回答下列问题:
①有机物 与氢气发生化学反应的化学方程式为(用结构简式书写):______。
②β-月桂烯的结构简式为 ,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有____种。
(2)下列几种烃类物质:
① 正四面体烷的二氯取代产物有__________种;立方烷的二氯取代产物有__________种。
② 关于苯和环辛四烯的说法正确的是___________(填字母符号)。
A .都能使酸性KMnO4溶液褪色
B .都能与H2发生加成反应,等质量的苯和环辛四烯消耗H2的物质的量之比为3:4
C .都是碳碳单键和碳碳双键交替结构
D .都能发生氧化反应
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【题目】25℃时,相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH随加水体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A. HB的酸性强于HA
B. a点溶液的导电性大于b点溶液
C. 同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)=c(B-)
D. 加水稀释到pH相同时,酸HA、HB用到的水V(A)小于V(B)
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【题目】25℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.含有大量NO3-的溶液:H+、K+、Cl-、Fe2+
B.中性溶液:Fe3+、Al3+、NO3-、SO42-
C.=1×10-12的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+
D.由水电离出的c(H+)=10-12mol/L的溶液:Na+、K+、CO32-、SO42-
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【题目】(2013·北江中学月考)将下列物质分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。加入的物质不可能是(不考虑加入物质引起的溶液体积的变化)
A.固体NaOH B.浓H2SO4
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl糊状物 D.CaO固体
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【题目】通过血液中的钙离子的检测能够帮助判断多种疾病。某研究小组为测定血液样品中Ca2+的含量(100mL血液中含Ca2+的质量),实验步骤如下:
①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;
②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀;
③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液;
④加入12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
⑤用0.0020mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00mL。
(1)已知室温下CaC2O4的Ksp=2.0×10-9,欲使步骤②中c(Ca2+)≤1.0×10-5mol·L-1,应保持溶液中c(C2O42-)≥_____mol·L-1。
(2)步骤⑤中有Mn2+生成,发生反应的离子方程式为_____。
(3)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)计算血样中Ca2+的含量_____(写出计算过程)。
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