4.二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要战略方向.
( 1 ) CO2的电子式是,所含化学键的类型是共价键.
(2)工业上用 C02和 H2反应合成二甲西迷(CH3OCH3). 已知:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1 kJ•mol-1
2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.5 kJ•mo1-1
①CO2 ( g)和 H2(g)反应生成 CH3OCH3 ( g)和 H2O( g)的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=-122.7 kJ•mol-1
②一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是b(填标号).
a.逆反应速率先增大后減小                b.H2的转化率增大
c.CO2的体积百分含量减小                 d.容器中 c(H2)/c(CO2)的比值减小
③某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示.T1温度下,将6 mol CO2和12mol H2充入2 L的密闭容器中,经过5 min反应达到平衡,则 0~5 min内的平均反应速率υ( CH3OCH3)=0.18 mol.L-1min-1;KA、KB、KC三者之间的大小关系为KA=KC>KB
(3)已知常温下 NH3•H2O的电离平衡常数K=1.75 x10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4 x10-7,K2=4.7 x10-11.常温下,用氨水吸收 CO2可得到 NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液呈碱性(填“酸性““中性”或“碱性”);反应 NH4++HCO3-+H2O?NH3•H2O+H2CO3的平衡常数K值为1.3×10-3
2.实验室用下图所示装置制备KClO溶液,再与KOH、Fe(NO33溶液反应制备高效净水剂K2FeO4
【查阅资料】Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定.
【制备KClO及K2FeO4
(1)仪器a的名称:分液漏斗,装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3
(2)装置B吸收的气体是HCl,装置D的作用是吸收Cl2,防止污染空气.
(3)C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO33溶液,水浴控制反应温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯步骤为:
①将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/L KOH溶液中,②过滤,③将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,
④搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,⑤在真空干燥箱中干燥.
【测定产品纯度】
(5)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100 g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol/L的(NH42Fe(SO42溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH42Fe(SO42溶液30.00 mL.涉及主要反应为:
Cr(OH)4-+FeO42-═Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-
Cr2O72-+6Fe2++14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为94.3%.
16.二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用水煤气合成二甲醚,总反应为:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OC{H}_{3})c(C{O}_{2})}{{c}^{3}({H}_{2}){c}^{3}(CO)}$.温度升高平衡常数变小(填“变大”、“变小”、“不变”)
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,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(填字母代号).
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
(3)在一定温度下,在容积为1L的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO,发生反应:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),
在10min时刚好达到平衡,此时测得H2的物质的量浓度为1.5mo1•L-1.则:
①平衡时n(CH3OCH3)=0.5,平衡时CO的转化率为50%.
②达到平衡后,若向容器中再充入1mol H2、1mol CO2,经一定时间达到平衡,反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)>v(逆)(填“>”“<”或“=”).
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是D(填编号).
A   v(CO)=3v(CO2)  B   生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
C   c(CO2)=c(CO)   D   混合气体的平均相对分子质量不变
E   气体的密度不再改变   F   气体的总质量不再改变.
 0  159879  159887  159893  159897  159903  159905  159909  159915  159917  159923  159929  159933  159935  159939  159945  159947  159953  159957  159959  159963  159965  159969  159971  159973  159974  159975  159977  159978  159979  159981  159983  159987  159989  159993  159995  159999  160005  160007  160013  160017  160019  160023  160029  160035  160037  160043  160047  160049  160055  160059  160065  160073  203614 

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