20.生物质能是一种洁净、可再生能源.生物质气(主要成分为 CO、CO2、H2 等)与H2混合,催化合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质等,是生物质能利用的方法之一.
(1)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),该反应的△H<0(选填:“>”、“<”、“=”);在900K时,该反应平衡常数的对数值(lgK)=0.36.
(2)业上合成甲醇的反应为:CO+2H2?CH3OH.已知:H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol.则:CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学反应方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l);△H=-443.5kJ/mol.
(3)在一定温度、压强和催化条件下,工业上用H2CO和CO合成CH3OCH3:
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4KJ•mol-1
①在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是cd(填字母序号).
a.降低温度 b.加入催化剂 c.缩小容器体积 d.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
②在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2,在一定温度和压强下发生上述反应,经一定时间达到平衡,测得平衡时混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍.反应开始时正、逆反应速率的大小:v正>v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时CO的物质的量分数为15%.
(4)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染,常温下,将amol•L-1的醋酸与bmol•L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=$\frac{2b}{a-2b}$×10-7 mol•L-1(用含a和b的代数式表示,体积变化忽略不计).
(1)已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值(lgK)如下表:
| 气化反应式 | 1gK | ||
| 700K | 900K | 1200K | |
| C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) | -2.64 | -0.39 | 1.58 |
| C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) | -1.67 | -0.03 | 1.44 |
(2)业上合成甲醇的反应为:CO+2H2?CH3OH.已知:H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol.则:CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学反应方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l);△H=-443.5kJ/mol.
(3)在一定温度、压强和催化条件下,工业上用H2CO和CO合成CH3OCH3:
3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4KJ•mol-1
①在一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是cd(填字母序号).
a.降低温度 b.加入催化剂 c.缩小容器体积 d.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
②在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2,在一定温度和压强下发生上述反应,经一定时间达到平衡,测得平衡时混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍.反应开始时正、逆反应速率的大小:v正>v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时CO的物质的量分数为15%.
(4)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染,常温下,将amol•L-1的醋酸与bmol•L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=$\frac{2b}{a-2b}$×10-7 mol•L-1(用含a和b的代数式表示,体积变化忽略不计).
16.下列不属于同种物质的是( )
| A. | B. | ||||
| C. | D. |
14.恒温恒容NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g),测得反应体系中NO2、SO2气体的体积分数Φ(NO2)、Φ(SO2)与反应时间t的关系如下表:
①下列能说明反应达到平衡状态的是b.
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.反应的焓变保持不变 d.每消耗1mol SO3同时生成1 mol SO2
②根据上述实验结果,该温度下反应的平衡常数K的计算结果为$\frac{8}{3}$(不用小数表示).
③上述反应中,正反应速率为v正=k正Φ(NO2)Φ(SO2),逆反应速率v逆=k逆Φ(SO3)Φ(NO),其中k正、k逆为速率常数,则k正=K•k逆(以K和k逆表示)
| t/min | t0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| Φ(NO2) | $\frac{1}{3}$ | 0.30 | $\frac{4}{15}$ | $\frac{1}{6}$ | $\frac{1}{15}$ | $\frac{1}{15}$ |
| Φ(SO2) | $\frac{2}{3}$ | $\frac{19}{30}$ | 0.60 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.反应的焓变保持不变 d.每消耗1mol SO3同时生成1 mol SO2
②根据上述实验结果,该温度下反应的平衡常数K的计算结果为$\frac{8}{3}$(不用小数表示).
③上述反应中,正反应速率为v正=k正Φ(NO2)Φ(SO2),逆反应速率v逆=k逆Φ(SO3)Φ(NO),其中k正、k逆为速率常数,则k正=K•k逆(以K和k逆表示)
12.
雾霾天气的频繁出现严重影响了我国居民的生活健康.研究显示其中首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5,燃煤、机动车和扬尘是造成污染的主要原因.因此,运用化学法防治大气污染是当下重要的研究方向.
(1)汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物.
①在汽车排气管上装一个催化转化装置可将CO与NO转化成参与大气循环的无毒物质.反应的化学方程式是2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2.
②气缸中生成NO的反应原理为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0.若1mol空气中的N2(体积分数为80%)和O2(体积分数为20%)在一定温度下于密闭容器内反应,达到平衡时测得NO为6×10-4mol,则此温度下该反应的平衡常数K=2.25×10-6,汽车行驶时,气缸温度越高,单位时间内排放的NO越多,原因是温度升高,反应速率加快,正反应为放热反应,温度升高,有利于平衡反应正向进行.
(2)煤的气化是获得洁净燃料、降低SO2排放的重要途径之一.已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1,
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1.
写出焦炭与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+1341.3kJ/mol.
(3)CO与H2反应可制备甲醇.某实验室组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为CH3OH.
②该电池负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+.
③若用该燃料电池电解精炼铜,当析出精铜32g时,理论上该电池消耗的O2在标准状况下的体积为5.6L.
(4)常温下将PM2.5的空气样本用蒸馏水处理,制成待测试样.测得该试样所含水溶性离子的化学组分及平均浓度如下表所示.
则根据表中数据可计算出该待测试样的pH=4.
0 155019 155027 155033 155037 155043 155045 155049 155055 155057 155063 155069 155073 155075 155079 155085 155087 155093 155097 155099 155103 155105 155109 155111 155113 155114 155115 155117 155118 155119 155121 155123 155127 155129 155133 155135 155139 155145 155147 155153 155157 155159 155163 155169 155175 155177 155183 155187 155189 155195 155199 155205 155213 203614
(1)汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物.
①在汽车排气管上装一个催化转化装置可将CO与NO转化成参与大气循环的无毒物质.反应的化学方程式是2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2.
②气缸中生成NO的反应原理为:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0.若1mol空气中的N2(体积分数为80%)和O2(体积分数为20%)在一定温度下于密闭容器内反应,达到平衡时测得NO为6×10-4mol,则此温度下该反应的平衡常数K=2.25×10-6,汽车行驶时,气缸温度越高,单位时间内排放的NO越多,原因是温度升高,反应速率加快,正反应为放热反应,温度升高,有利于平衡反应正向进行.
(2)煤的气化是获得洁净燃料、降低SO2排放的重要途径之一.已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•mol-1,
C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1.
写出焦炭与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+1341.3kJ/mol.
(3)CO与H2反应可制备甲醇.某实验室组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为CH3OH.
②该电池负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+.
③若用该燃料电池电解精炼铜,当析出精铜32g时,理论上该电池消耗的O2在标准状况下的体积为5.6L.
(4)常温下将PM2.5的空气样本用蒸馏水处理,制成待测试样.测得该试样所含水溶性离子的化学组分及平均浓度如下表所示.
| 离子 | Na+ | K+ | NH4+ | NO3- | SO42- | Cl- |
| 浓度/mol•L-1 | 7×10-6 | 3×10-6 | 2×10-5 | 5×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |