题目内容
【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。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【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
【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(l)
|
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:____________________________.