题目内容

利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,主要反应如下:

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-99kJ·mol-1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58 kJ·mol-1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H

(1)反应①的化学平衡常数K的表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是 ;反应③的△H= kJ·mol-1。

(2)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ;α(CO)随温度升高而减小,其原因是 。

(3)为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行检测。

①粉红色的PdCl2溶液可以检测空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀,每生成5.3gPd沉淀,反应中转移的电子数为 。

②使用电化学CO气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为 。

(4)CO与Fe在一定条件下可形成五羰基铁[Fe(CO)5],该化合物易吸收H2生成氢化羰基铁。氢化羰基铁为二元弱酸,可与NaOH反应生成四羰基铁酸二钠。五羰基铁吸收H2的化学方程式为 。

练习册系列答案
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[化学—选修2:化学与技术]

海水占地球总储水量的97.2﹪。若把海水淡化和化工生产结合起来,既能解决淡水资源缺乏的问题,又能充分利用海洋资源。

下图是利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程示意图:

(1)该工艺流程示意图中包含了 、 (填化学工业的名称)。

(2)在流程Ⅰ中,欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42+等离子,需将粗盐溶解后,按顺序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品和操作的顺序可以是 (填字母)。

A.Na2CO3、NaOH、 BaCl2、过滤、盐酸

B.NaOH、 BaCl2、 Na2CO3、过滤、盐酸

C.NaOH、 Na2CO3、 BaCl2、过滤、盐酸

D.BaCl2、Na2CO3、 NaOH、 过滤、盐酸

(3)流程Ⅱ中,通电开始后,阳极区产生的气体是 (填化学式),阴极附近溶液pH会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)流程Ⅲ中,通过相应化学反应可以得到NaHCO3晶体。下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是 ,生成NaHCO3晶体的化学反应方程式是 。

(5)流程Ⅳ中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,常用的提纯方法是 (填名称),通过该法提纯后得到纯净的Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O脱水得到无水碳酸钠。

已知:Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=+58.73kJ·mol-1

Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63 kJ·mol-1

把脱水过程产生的气态水完全液化释放的热能全部用于生产Na2CO3所需的能耗(不考虑能量损失),若生产1molNa2CO3需要耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)= H2O(l) △H= 。

研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。

(一)NOx主要来源于汽车尾气。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.50 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)2 CO2(g) △H=-566.00kJ·mol-1

(1)为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环。写出该反应的热化学方程式____________。

(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化如图所示。

①T℃时该化学反应的平衡常数K=_________;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,平衡将_______移动。(填“向左”、“向右”或“不”)

②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是__________。(填“a”或“b”)

③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是____________。

(二)SO2主要来源于煤的燃烧。燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。

(3)用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3-。该反应的离子方程式是_____________。

(4)如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-。

①写出物质A的化学式_____________,阳极的电极反应式是____________Cl。

②该电解反应的化学方程式为________________。

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