【题目】二氧化碳利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。
(1)用太阳能将CO2转化成O2和C(石墨烯),其设想如图:
则重整系统发生反应的化学方程式为_________。
(2)二氧化碳和氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入1molCO2、3molH2,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+ 4H2O(g) △H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时H2的物质的量变化关系如图所示。
①其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,CO2转化率将________(填“增大”、“ 减小”或“不变”);
②△H_____0(填“>”“<”“ 不能确定”)。
③若测试中体系内无氧气产生,试结合图示推断热稳定性C2H4 _____H2O (填“>”“<”“ 不能确定”)。
(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)
①已知:NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq) △H1=akJ/mol
CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) △H2=bkJ/mol
H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l) △H3=ckJ/mol
则利用NH3 H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为______________________;
②已知常温下相关数据如表:
Kb(NH3·H2O) | 2×10-5kJ/mol |
Ka1(H2CO3) | 4×10-7kJ/mol |
Ka2(H2CO3) | 4×10-11kJ/mol |
则反应NH4++HCO3-+H2ONH3 H2O+H2CO3的平衡常数K=___________。
【答案】6FeO+CO2=2Fe3O4+C 减小 < < NH3·H2O(aq)+CO2(g)NH4+(aq)+HCO3-(aq) △H=(a+b+c)kJ/mol 1.25×10-3
【解析】
(1)根据转化图分析,重整系统中FeO和CO2反应,生成Fe3O4和石墨烯(即C),据此写出反应的化学方程式;
(2)①原为按1molCO2和3molH2的物料比反应,其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,相当于减小了反应物浓度,则化学平衡向逆反应方向移动;
②升高温度,H2达到平衡时的物质的量增大,升高温度,化学平衡向吸热方向移动;
③若测试中体系内无氧气产生,物质越稳定,越容易生成;
(3)①根据盖斯定律计算焓变,即可得热化学方程式;
②根据弱酸的电离平衡常数与水的离子积常数可计算反应的平衡常数K。
(1)根据转化图分析,重整系统中FeO和CO2反应,生成Fe3O4和石墨烯(即C),则重整系统发生反应的化学方程式为:6FeO+CO2=2Fe3O4+C;
(2)①原为按1molCO2和3molH2的物料比反应,其它条件不变,起始时若按lmolCO2、2molH2进行投料,相当于减小了反应物浓度,则化学平衡向逆反应方向移动,CO2转化率将减小;
②升高温度,H2达到平衡时的物质的量增大,升高温度,化学平衡向吸热方向移动,即逆反应方向,则正反应为放热反应,则△H<0;
③若测试中体系内无氧气产生,物质越稳定,越容易生成,产生1molC2H4的同时,产生4molC2H4,则热稳定性C2H4<H2O;
(3)①已知:①NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq) △H1=akJ/mol
②CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) △H2=bkJ/mol
③H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l) △H3=ckJ/mol
根据盖斯定律,将①+②+③整理可得:NH3H2O吸收CO2制备NH4HCO3的化学方程式为:NH3H2O+CO2=NH4++HCO3-,△H=△H1+△H2+△H3=(a+b+c)kJ/mol;
②反应NH4++HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的化学平常数为K=1.25×10-3。
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【题目】在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如下图:
(1)该反应中生成氯气的化学方程式为:____________________________________________
(2)连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母),________接________,________接__________接_________,_________接______________
(3)在装置中,①饱和食盐水起的作用是__________________________________
②浓硫酸起的作用是______________________________________________
③NaOH溶液的作用是_____________________________________________
(4)化学实验中检验是否有Cl2产生常用湿润的淀粉-KI试纸。如果有Cl2产生,可观察到的现象是_______________________________________________________________________.
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【题目】4.35克二氧化锰与50mL12mol/L浓盐酸反应生成标准状况下氯气______升?将反应后所得的溶液稀释至1L,从中取出25mL,加足量的硝酸银溶液,可得沉淀_______克?(MnO2+4HClMnCl2++Cl2↑+2H2O)
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【题目】表是25℃时某些弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是( )
化学式 | CH3COOH | HClO | H2CO3 |
Ka | 1.8×10﹣5 | 3.0×10﹣8 | Ka1=4.1×10﹣7 Ka2=5.6×10﹣11 |
A. 相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(ClO﹣)>c(CH3COO﹣)>c(OH﹣)>c(H+)
B. 向0.1mol·L﹣1CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=5,此时溶液中c(CH3COOH):c(CH3COO﹣)=9:5
C. 少量碳酸氢钠固体加入到新制的氯水中,c(HClO)增大
D. 等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaClO(aq)中离子总数大小:N前<N后
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【题目】某温度下, pH值相同的盐酸和醋酸溶液分别稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断下列叙述中,正确的是
A.曲线Ⅰ为醋酸稀释时pH值变化曲线
B.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大
C.a点时,加入相同大小的锌粒,与盐酸反应的速率大
D.加入足量NaOH,b点溶液消耗的NaOH比c点溶液消耗的多
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【题目】目前世界上广泛采用氨和二氧化碳高温高压下制备尿素,主要反应为两步:
第一步:生成氨基甲酸铵 | 第二步:氨基甲酸铵脱水生成尿素 |
2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) H1 | H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) H2 |
快速放热 | 慢速吸热 |
(1)写出制备尿素的总反应化学方程式:____________________________,该反应热为,则______________(“大于”“小于”或“等于”)。
(2)下列说法正确的是________________。
A.利用二氧化碳制备尿素是减缓温室效应的有效方法
B.第二步反应高温条件下自发进行
C.提高投料中的水碳比有利于尿素的生成
D.第一步反应的活化能大于第二步反应
(3)尿素生产过程中转化率通常用二氧化碳转化率来表示,当二氧化碳起始浓度为时(,水碳比=0.5),尿素平衡转化率随氨碳比的变化如表所示:
氨碳比/浓度比 | 2.95 | 3.10 | 3.20 | 3.50 |
尿素平衡转化率/% | 56.4 | 57.5 | 57.9 | 60.0 |
提高氨碳比有利于生成尿素,主要有两个原因:一是增大氨气浓度有利于反应正向移动;二是_____________。氨碳比为3.50时,求该状态下的制备尿素总反应平衡常数K=___________.
(4)一定条件下,在图中绘制氨基甲酸铵()在反应过程中物质的量与时间的关系图。
_______________
(5)通过直接尿素燃料电池装置,实现了“尿素能”的利用,且产生无污染的产物,写出负极反应:____________________________.
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【题目】下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A.制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓ +3H+
B.向氯化钙溶液中通入少量CO2气体:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓ +2H+
C.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应:Ca2++HCO3-+OH--=CaCO3↓ +H2O
D.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-=MgCl2+H2↑
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【题目】将过量的氯气通入含Fe2+、I-、Br-的溶液,溶液中四种粒子的物质的量的变化如图所示。已知b=a+5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且线段I和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是
A. 线段I表示I-的变化情况
B. a点时消耗Cl2的体积为134.4 L
C. 原溶液中n(Fe2+):n(Br-) =2:3
D. 线段Ⅳ表明氧化性:C12>HIO3
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【题目】已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示,下列说法中错误的有( )
A. 由红外光谱可知,该有机物中至少含有三种不同的化学键
B. 由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C. 若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
D. 仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
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