9.工业上以煤和水为原料通过一系列转化可变为清洁能源氢气或工业原料甲醇.
(1)已知①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2
③H2O (l)=H2O (g)△H3
则碳与水蒸气反应C(s)+2H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2(g)+2H2(g)的△H=△H1-△H2-2△H3
(2)工业上也可以仅利用上述反应得到的CO2和H2进一步合成甲醇,反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0
①工业生产过程中CO2和H2的转化率后者大(填“前者大”、“后者大”、“一样大”或“无法判断”),为了提高甲醇的产率可以采取的措施是降低温度、增大压强(填两点).
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示.该温度下的平衡常数为5.33(保留三位有效数字).                
(3)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)中的所有物质都为气态.起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见表:
 反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
反应Ⅰ
恒温恒容
0min2600
10min 4.5  
20min1   
30min  1 
反应Ⅱ
绝热恒容
0min0022
①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡常数K(Ⅰ)<K(Ⅱ)(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)<c(Ⅱ).
②对反应Ⅰ,前10min内的平均反应速率υ(CH3OH)=0.025mol•L-1•min-1,若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡不移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
3.新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2.工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图1:

有关物质的溶度积常数
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2
Ksp8.0×10-164.0×l0-384.5×10-331.9×l0-13
(1)已知,锂电池放电正极的电极反应为:LiMn2O4+e-+Li+═Li2Mn2O4,则锂电池正极材料锰酸锂中,锰元素的化合价为+3、+4.
(2)流程中,FeSO4的作用是作还原剂,还原MnO2,MnO的作用是调节滤液的pH,除去Fe3+和Al3+,当滤液中的pH为6时,滤液中所含铝离子的浓度为4.5×10-9mol•L-1
(3)采用图2装置电解,离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,则阴极室中的溶液为硫酸钠溶液;电解产生的MnO2沉积在电极上,该电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆,并加入适量的硫酸铁及硫酸,可一次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应,电解时,Fe3+先放电生成Fe2+,产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应,周而复始,直至矿浆中的MnO2完全浸出.则Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+44H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式8MnO2+2Li2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑.
2.石灰石-石膏法脱硫是除去工业烟气中所含SO2的重要方法,其工艺分为两步:-是吸收产生亚疏酸氢钙,二是氧化产生石膏.某校化学兴趣小组实验模拟该工艺,设计装置如图:
(1)装置B模拟产生含SO2的工业烟气,则E装置的作用是除去尾气中的SO2
(2)实验开始时,打开装置B中分液漏斗的活塞,向烧瓶中逐滴滴加硫酸,D中立即产生了明显的现象,造成产生这一现象的原因是B.
A.该装置的气密性不够好 B.滴加硫酸的速率较快
C.使用的硫酸浓度较小     D.石灰石浆液中碳酸钙粉末的顆粒太小
(3)预计当装置C中产生由浑浊变澄清的现象时,关闭装置B中分液漏斗的活塞,再点燃装置A处的酒精灯.实际实验过程中却始终未观察到C中产生这一现象,小组成员多次逬行实验探究,最终发现是药品Na2SO3部分变质,请写出定性实验发现药品Na2SO3问题的有关操作及现象:取少量的亚硫酸钠固体于试管中,先加适量的水溶解,再加入足量的盐酸与氯化钡溶液,有白色沉淀生成.
(4)小组成员进一步定量实验,测量Na2SO3的纯度:
①称取12.0g Na2SO3固体配成l00mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,并加入几滴淀粉溶液.
②用0.1000mol•L-1酸性KIO3溶液滴定,三次平行实验测得标准液的体积为20.00mL.则滴定终点时锥形瓶中产生的现象为当加入最后一滴酸性KIO3溶液时,溶液变蓝,且半分钟内不褪色,写出与产生终点现象有关反应的离子方程式6H++5I-+IO3-=I2+3H2O,样品中Na2SO3的质量分数为25.2%.(计算结果保留三位有效数字).
 0  161641  161649  161655  161659  161665  161667  161671  161677  161679  161685  161691  161695  161697  161701  161707  161709  161715  161719  161721  161725  161727  161731  161733  161735  161736  161737  161739  161740  161741  161743  161745  161749  161751  161755  161757  161761  161767  161769  161775  161779  161781  161785  161791  161797  161799  161805  161809  161811  161817  161821  161827  161835  203614 

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