【题目】某100mL溶液中含有的部分离子浓度大小如图所示,该溶液可能还含有Fe3+、Ba2+、H+、SO42-、CO32-。为了进一步确认,对该溶液进行实验检测:
![]()
实验操作与现象 | 实验结论 | 判断理由 | |
步骤一 | 仔细观察坐标图 | 肯定无________。 | 肯定无该离子的理由______________。 |
步骤二 | 该溶液呈无色、透明、均一状态; | 肯定无________。 | 肯定无该离子的理由______________。 |
(1)实验操作的步骤三中称量沉淀前的实验操作步骤有:过滤、 _________、干燥、在干燥器中冷却。
(2)原溶液中H+物质的量浓度为 __________mol/L。
(3)向溶液中加入NaHCO3溶液,反应的离子方程式为:____________________________。
(4)若向 100mL 该溶液中加入 1mol/L 的 Ba(OH)2溶液,当Mg2+恰好沉淀完全时加入的Ba(OH)2溶液体积为_______L。
【题目】工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
已知:H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g) =2NO2(g) ΔH = +133 kJ·mol-1
H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44 kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为:__________________________。
Ⅱ.脱碳:
(1)向2L密闭容器中加入2molCO2和6molH2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)
①该反应自发进行的条件是_____________(填“低温”、“高温”或“任意温度”)。
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是____________。(填字母)
a.混合气体的平均摩尔质量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1molCO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2浓度随时间的变化。________________________
![]()
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0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下表:
反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应Ⅰ:恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min | 4.5 | ||||
20min | 1 | ||||
30min | 1 | ||||
反应Ⅱ:绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
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v(CH3OH) =______________ 。在其他条件不变的情况下,若30min时只改变温度T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),则平衡_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,装置如图所示:
![]()
①电极2的电极反应式是____________;
②在标准状况下,当电极2室有11.2L CO2反应。 理论上电极1室液体质量_____(填“增加”或“减少”)______g。