【题目】为确定混合均匀的NH4NO3和(NH4)2SO4样品组成,称取4份样品分别加入50.0mL相同浓度的NaOH溶液中,加热充分反应(溶液中的铵根离子全部转化为氨气,且加热后氨气全部逸出).加入的混合物的质量和产生的气体体积(标准状况)的关系如表:
实验序号 | I | II | III | IV |
NaOH溶液的体积(mL) | 50.0 | 50.0 | 50.0 | 50.0 |
样品质量(g) | 3.44 | m | 17.2 | 21.5 |
NH3体积(L) | 1.12 | 2.24 | 5.60 | 5.60 |
试计算:
(1)m=_____g;c(NaOH)=_____molL﹣1。
(2)样品中NH4NO3和(NH4)2SO4物质的量之比为_____。
【题目】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:
I.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7kJ/mol
II.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+ H2O(g)H2
某实验控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒,Cat.2:Cu/ZnO纳米片;
甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比。
已知: ①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ/mol和285.8kJ/mol
②H2O(1)
H2O(g) H3=+440kJ/mol
请回答(不考虑温度对H的影响):
(1)a.反应II的H2=____kJ/mol。
b.800℃时,反应I和II对应的平衡常数分别为1.0和2.5,则该温度下反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K的数值为_____。
(2)在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图(在图中标注出相应的催化剂) ____。
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(3)工业生产甲醇还有如下方法:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
副反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
若生产过理中在恒压条件下通入水蒸气,从化学平衡的角度分析该操作对生产甲醇带来的利和弊____。
(4)利用光能和光催化剂,可將CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外线照射时,在不同催化剂(1、I、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如下图所示。下列说法正确的是____
A.催化剂能加快化学反应速率,在反应开始时对正反应的催化效果更好
B.从图中可知催化剂I的催化效果更好
C.若光照时间足够长,三条由线将相交于一点
D.光照15h前,无论用所给的哪种催化剂,该反应均未达到平衡
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(5)人们正在研究某种锂一空气电池,它是一种环境友好的蓄电池。放电时的总反应为:4Li+O2=2Li2O。在充电时,阳极区发生的过程比较复杂,目前普遍认可是按两步反应进行,请补充完整。
电极反应式:______和Li2O2-2e-=2Li++O2