20.随着环保意识的增强,清洁能源越来越受人们关注.
(1)氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源.
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
I.SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HIⅡ.2HI?H2+I2Ⅲ.2H2SO4═2SO2+O2+2H2O
分析上述反应,下列判断正确的是c(填序号,下同).
a.反应Ⅲ易在常温下进行         b.反应I中SO2氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2O          d.循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气,因原料价廉产氢率高,具有实用推广价值,已知该反应为:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.1kJ•mol-1
若800℃时,反应的平衡常数K1=1.0,某时刻测得该温度下,密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为:c(CH4)=3.0mol•L-1;c(H2O)=8.5mol•L-1;c(CO)=2.0mol•L-1;c(H2)=2.0mol•L-1,则此时正逆反应速率的关系是v>v.(填“>”、“<”或“=”)
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
分析该反应并回答下列问题:
①下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是d.
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗1mol CO,同时生成l mol CH3OH
②如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1> K2.(填“>”、“<”或“=”)
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
该电池工作时,b口通入的物质为CH3OH,该电池正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,工作一段时间后,当6.4g甲醇(CH3OH)完全反应生成CO2时,有1.2mol电子发生转移.
17.“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视.所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.
(1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
3900abcdt
①实验1中以v (CO2) 表示的反应速率为0.13mol/(L.min); (取小数二位,下同).
②该反应为吸(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K=$\frac{1}{6}$.
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8 kJ/mol.
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置. 
①该电池正极的电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O.
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为5.6×10-5mol/L.
16.“低碳生活”既是时尚,也是环保要求.目前碳及其化合物的综合利用已成为科学家研究的重要课题.
(1)在汽车排放气装置中安装一个净化器可以有效地处理汽车有毒尾气.
如:CO(g)+HO2(g)═NO(g)+CO2(g)△H=-akJ•mol-1(a>0)
2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1(b>0)
则用标准状况下的4.48L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中放出的热量为(0.1a+0.05b)kJ(用含a和b的代数式表示).
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO.
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是2MgSO4+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2MgO+CO2+SO2+SO3
②由MgO可制成“镁一次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图(a)所示,该电池反应的离子方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
取两份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的Ⅰ、Ⅱ两个恒容密闭容器,发生上述反应.
①若测得连个容器中CH3OH的物质的量随时间变化如图(b)所示,则该反应的△H<0(填“>”“<”或“=”.下一问相同).曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K>K(填“>”“<”或“=”).
②若350℃时,测得其中某个容器中反应达到平衡后,CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为$\frac{(2-a)}{2}$.
 0  172323  172331  172337  172341  172347  172349  172353  172359  172361  172367  172373  172377  172379  172383  172389  172391  172397  172401  172403  172407  172409  172413  172415  172417  172418  172419  172421  172422  172423  172425  172427  172431  172433  172437  172439  172443  172449  172451  172457  172461  172463  172467  172473  172479  172481  172487  172491  172493  172499  172503  172509  172517  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网