(15分)“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)已知:① CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
② C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③ 2CO(g)
C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式 。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如下左图:
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①在其他条件不变时,请在上图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图。
②某温度下,将2.0 mol CO2(g)和6.0 mol H2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如下图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 。
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A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3
C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的CO和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
该反应的平衡常数的表达式为:
该反应的正反应方向是 反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下CO的平衡转化率为 。
下列用品的主要成分及用途对应不正确的是
A | B | C | D | |
用 品 |
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主要成分 | Na2SiO3 | NaClO | NaHCO3 | Al(OH)3 |
用途 | 木材防腐剂 | 消毒、漂白 | 食品加工 | 抗酸药 |
下列说法正确的是
A.乙二醇和丙三醇互为同系物
B.室温下,在水中的溶解度:乙醇>苯酚>乙酸乙酯
C.分子式为C7H8O且属于酚类物质的同分异构体有4种
D.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明甲基使苯环变活泼
X、Y、Z为短周期非金属元素,其相关性质如下,下列叙述正确的是
元素 | X | Y | Z |
单质与H2反应条件 | 暗处爆炸 | 光照 | 高温、高压、催化剂 |
常温下氢化物水溶液的pH | 小于7 | 小于7 | 大于7 |
A.Z的氢化物分子间存在氢键 B.最外层电子数Z>Y
C.气态氢化物的稳定性Y>X D.Y的含氧酸均为强酸
利用如图所示装置进行下列实验,不能得出相应实验结论的是
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选项 | ① | ② | ③ | 实验结论 |
A | 稀硫酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 非金属性:S>C>Si |
B | 浓硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 浓硫酸具有脱水性、氧化性 |
C | 浓硝酸 | Fe | NaOH溶液 | 说明铁和浓硝酸反应可生成NO2 |
D | 浓氨水 | 生石灰 | 酚酞 | 氨气的水溶液呈碱性 |