运用化学反应原理分析解答以下问题:

(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1 mol·L-1弱酸的电离平衡常数如下表:

弱酸

电离平衡常数(25 ℃)

HClO

K=2.98×10-8

H2CO3

K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

H2SO3

K1=1.54×10-2

K2=1.02×10-7

①当弱酸的浓度一定时,降低温度,K值________(填“变大”“变小”或“不变”)。

②下列离子方程式和有关说法错误的是____________。

a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+H2O+CO2===2HClO+CO32-

b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO32-===2HCO3-+SO32-

c.相同温度时,等物质的量浓度的三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为V(H2CO3)>V(H2SO3)>V(HClO)

d.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3)

③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性。往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式:___

(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们对人类及生态系统会产生很大损害,必须进行处理后方可排放。

①在废水中存在平衡:2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。若改变条件使上述平衡向逆反应方向移动,则下列说法正确的是_______。

a.平衡常数K值可以不改变

b.达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率

c.达到新平衡后,溶液pH一定增大

d.再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率

②Cr2O72-和CrO42-最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol·L-1,溶液的pH调至4时,________(填“有”或“没有”)沉淀产生。

(3)已知:①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K=________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。向某固定体积的密闭容器中加入3 mol CO和3 mol H2,充分反应后恢复至原温度,测定容器的压强为反应前的1/2,则CO的转化率为_________。

CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:

①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1

②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1

③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1

(1)在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。

(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2===2CO+2H2,1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,则:

①能表示该反应过程中能量变化的是________(填字母)。

②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图所示,则CH4的转化率为_________________。

(3)C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH=______________。

(4)目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是______________(填字母)。

A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量

B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2

C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)

D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料

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