(16分)

通过煤的气化和液化,使碳及其化合物得以广泛应用。

I.工业上先用煤转化为CO,再利用CO和水蒸气反应制H2时,存在以下平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)

(1)向1L恒容密闭容器中充人CO和H2O(g),800℃时测得部分数据如下表。

t/min

0

1

2

3

4

n(H2O)/mol

0.600

0.520

0.450

0.350

0.350

n(CO)/mol

0.400

0.320

0.250

0.150

0.150

则该温度下反应的平衡常数K= 。

(2)相同条件下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O(g)、2molCO2、2mo1 H2,

此时υ(正) υ(逆) (填“>” “=” 或 “<”)。

II.已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283 kJ·mol-1、286 kJ·mol-1、726 kJ·mol-1'。

(3)利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为 。

(4)依据化学反应原理,分析增加压强对制备甲醇反应的影响 。

III。为摆脱对石油的过度依赖,科研人员将煤液化制备汽油,并设计了汽油燃料电池,电池工作原理如图所示:

一个电极通入氧气,另一电极通入汽油蒸气,电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—。

(5)以辛烷(C8H18)代表汽油,写出该电池工作时的负极反应方程式 。

(6)已知一个电子的电量是1.602×10—19C,用该电池电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105C的电量时,生成NaOH g。

Ⅳ.煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一。

(7)将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环。如:

a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2

b.2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O

c.CO2 + CH4 CH3COOH

d.2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O

以上反应中,最节能的是 ,反应c中理论上原子利用率为 。

(16分)

二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。

(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式: 。

(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 ;B也必须添加温度控制装置,应该是 (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。

(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据下图所示的NaClO2的溶解度曲线,

请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:① ;② ;③洗涤;④干燥。

(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:

步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;

步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;

步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(已知2 Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI)

①滴定过程中,至少须进行两次平行测定的原因是 。

②原ClO2溶液的浓度为 g / L(用步骤中的字母代数式表示)。

 0  126965  126973  126979  126983  126989  126991  126995  127001  127003  127009  127015  127019  127021  127025  127031  127033  127039  127043  127045  127049  127051  127055  127057  127059  127060  127061  127063  127064  127065  127067  127069  127073  127075  127079  127081  127085  127091  127093  127099  127103  127105  127109  127115  127121  127123  127129  127133  127135  127141  127145  127151  127159  203614 

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