题目内容
【题目】将CO2转化为甲醇的原理为 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.500℃时,在体积为1L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2 , 测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图所示,从中得出的结论错误的是( )
A.曲线X可以表示CH3OH(g) 或H2O(g) 的浓度变化
B.从反应开始到10min时,H2的反应速率v(H2)=0.225mol/(L﹒min)
C.平衡时H2 的转化率为75%
D.500℃时该反应的平衡常数K=3
【答案】D
【解析】解:A.随反应进行X的浓度增大,X表示生成物,由方程式可知CH3OH(g)、H2O(g)的浓度变化相等,曲线X可以表示CH3OH(g) 或H2O(g) 的浓度变化,故A正确;
B.Y的起始浓度为1mol/L,故Y表示二氧化碳,平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L,故v(CO2)= =0.075mol/(L﹒min),速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L﹒min)=0.225mol/(L﹒min),故B正确;
C.平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L,二氧化碳的浓度变化量为1mol/L﹣0.25mol/L=0.75mol/L,由方程式可知氢气的浓度变化为3×0.75mol/L=2.25mol/L,氢气的转化率= ×100%=75%,故C正确;
D.平衡时二氧化碳的浓度为0.25mol/L,则:
CO2(g)+ | 3H2(g) | CH3OH(g)+ | H2O(g) | |
起始(mol/L) | 1 | 3 | 0 | 0 |
转化(mol/L) | 0.75 | 2.25 | 0.75 | 0.75 |
平衡(mol/L) | 0.25 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
故平衡常数k= =5.33,故D错误;
故选D.
【题目】实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如图:
(1)①写出铜帽溶解过程中铜发生反应的化学方程式 . ②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去.除去H2O2的简便方法是 .
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量.实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH至3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点.上述过程中的离子方程式如下: 2Cu2++4I﹣=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣
①滴定选用的指示剂为 , 滴定终点观察到的现象为 .
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测得的Cu2+的含量将会(填“偏高”、“偏低”、“不变”).
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2﹣ . 下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL﹣1计算)
Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.8 | 8.9 |
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0molL﹣1HNO3、1.0molL﹣1 NaOH.
由回收铜后的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:
①向滤液中加入略过量 , 使其充分反应
②向反应后的溶液中滴加1.0moLL﹣1的NaOH溶液,调节溶液的pH范围为;
③过滤;
④向滤液中滴加1.0moLL﹣1的氢氧化钠,调节pH范围为;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧.
【题目】二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂.目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺.
(1)①如图装置用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2 . 写出阳极产生ClO2的电极反应式: . ②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解.通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为mol.
(2)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2﹣离子.电池工作时正极反应为 .
(3)若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液.
离子 | Cu2+ | H+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
c/molL﹣1 | 1 | 4 | 4 | 1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的物质的量为mol.