第21届联合国气候大会于2015年11月30日在巴黎召开,会议的主题是减少温室气体排放量。

Ⅰ.CO2 加氢合成甲醇是合理利用 CO2 的有效途径。由 CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应①:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣49.58kJ•mol﹣1

反应②:CO2(g)+H2(g) CO (g)+H2O(g)△H2

反应③:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H3=﹣90.77kJ•mol﹣1,回答下列问题:

(1)反应②的△H2= ,反应 ① 自发进行条件是 (填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。

(2)某温度下,在体积为2 L的恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,仅发生反应①。一段时间后达到平衡。

容器

反应物投入量

2mol CO2、6mol H2

a mol CO2、b mol H2

c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)

测得甲中CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①前3min内,平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。此温度下该反应的平衡常数为

(结果保留两位小数) 。

②下列措施中,既能使反应速率加快,又能使n(CH3OH)/n(CO2)增大是

A.升高温度 B.充入惰性气体

C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol H2

E.再充入1 mol CO2 F.加入催化剂

③反应达到平衡后,若向反应体系再加入CO2(g)、H2(g) 、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,化学平衡

(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。

④要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为

Ⅱ.工业上可用CO2与NH3合成制尿素的原料氨基甲酸铵(H2NCOONH4)。氨基甲酸铵极易发生:H2NCOONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O,该反应酸性条件下更彻底。25℃,向l L 0.1 mol·L-1的盐酸中逐渐加入氨基甲酸铵粉末至溶液呈中性(忽略溶液体积变化),共用去0.052 mol氨基甲酸铵。若此时溶液中几乎不含碳元素,则该溶液中 c(NH4+)=____________,NH4+水解常数Kh=________。

醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为376)是一种深红色晶体。不溶于冷水,微溶于乙醇,不溶于乙醚(易挥发的有机溶剂)是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如右图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:

Zn(s)+ 2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+ H2(g)

2CrCl3(aq)+ Zn(s) = 2CrCl2(aq)+ ZnCl2(aq)

2Cr2+(aq)+ 4CH3COO-(aq)+ 2H2O(l)= [Cr(CH3COO)2]2·2H2O(s)

请回答下列问题:

(1)仪器1的名称是

(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是 (选下面的A、B或C);目的是

A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸

C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液

(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门 (填“A”或“B”,下同),打开阀门

(4)当仪器3中出现大量深红色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。将装置3中混合物快速过滤、洗涤和干燥。洗涤产品时,为了去除可溶性杂质和水分,下列试剂的正确使用顺序是 (填标号)。

a.乙醚 b.去氧、冷的蒸馏水 c.无水乙醇

(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为

(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的 ,再加入碱液,调节pH至少为 才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)。

【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31 ,≈4,lg2≈0.3】

 0  149967  149975  149981  149985  149991  149993  149997  150003  150005  150011  150017  150021  150023  150027  150033  150035  150041  150045  150047  150051  150053  150057  150059  150061  150062  150063  150065  150066  150067  150069  150071  150075  150077  150081  150083  150087  150093  150095  150101  150105  150107  150111  150117  150123  150125  150131  150135  150137  150143  150147  150153  150161  203614 

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