【题目】I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。

已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0 kJmol-1

ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量

ⅲ.2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(g) △H=-15.5 kJmol-1

2CH3OH(g)+CO (g)+ 1/2O2(g) CH3OCOOCH3 (g)+H2O(l) △H= 。该反应平衡常数K的表达式为:

(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为:

Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2 (g) CH3OCOOCH3 (g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。

(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是 (选填编号)。

A.2v(CH3OH)=v(CO2) B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变

C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变

(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5 mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是 ;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。

【题目】随着大气污染的日趋严重,国家拟于十二五期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%,二氧化碳(CO2)的排放量也要大幅减少。

(1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:

写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:_________________________________。

ΔH2=__________kJ·mol-1

在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。

(2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。

CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1

能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。

A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为11(即图中交叉点)

B.混合气体的密度不随时间的变化而变化

C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O

D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少,其他条件不变时,可采取的措施有________(填编号)。

A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂

(3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。

温度/

0

100

200

300

400

平衡常数

667

13

1.9×10-2

2.4×10-4

1×10-5

A该反应正反应是放热反应

B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0

C.在T 时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100

D工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ,是因为此条件下,原料气转化率最高

【题目】地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。某课题组模拟地下水脱氮过程,利用如下装置探究Fe粉和KNO3溶液反应及相关因素对脱氮速率的影响。

实验过程如下:

原料预处理:先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,然后用蒸馏水洗涤至中性;将0.01mol/L KNO3溶液的pH调至2.5;打开弹簧夹,缓慢通入N2,并保持后续反应均在N2氛围中进行;

加入KNO3酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着;

过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;

检测到滤液中存在NO3、NH4+、Fe2+

(1)步骤中用0.1mol L-1H2SO4洗涤Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后续反应均在N2氛围中进行的目的是

(2)白色物质是 ,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:

(3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+ 的实验方案是

(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变成红色的原因是

(5)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:

假设一:溶液的pH;假设二:____________________;假设二:____________________;

设计实验验证上述假设一,请完善实验步骤及结论。(已知:溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤:

.分别取 的KNO3溶液于不同的试管中;

.调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2

.分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;

.用离子色谱仪测定相同时间内各溶液中NO3浓度。

实验结论:

 0  177981  177989  177995  177999  178005  178007  178011  178017  178019  178025  178031  178035  178037  178041  178047  178049  178055  178059  178061  178065  178067  178071  178073  178075  178076  178077  178079  178080  178081  178083  178085  178089  178091  178095  178097  178101  178107  178109  178115  178119  178121  178125  178131  178137  178139  178145  178149  178151  178157  178161  178167  178175  203614 

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