“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视.所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题

(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:(系数按顺序填)

________C+________KMnO4+________H2SO4→________CO2↑+________MnSO4+________K2SO4+________H2O

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为________(取小数二位,下同).

②该反应为________(填“吸”或“放”)热反应,实验2条件下平衡常数K=________.

(3)已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g);ΔH=-1275.6 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l);ΔH=-44.0 kJ/mol

写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:________

(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置.

①该电池正极的电极反应为________.

②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为________.

(5)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4 mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为________.

研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.

(1)CO可用于合成甲醇.在压强为0.1 Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如下图:

(ⅰ)该反应属于________反应:(填“吸热”或“放热”).

(ⅱ)100℃时,该反应的平衡常数:K=________;(用a、b的代数式表示).若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:________填序号)

该反应使用催化剂意义不大;

该反应发生将在很短时间内完成;

该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小;

该反应一定是放热反应;

(ⅲ)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO,2a mol H2,达到平衡时CO转化率________(填“增大”,“不变”或“减小”,下同)平衡常数:________.

(ⅳ)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO,7.5 mol H2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强________倍.

(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1∶4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:

CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 KJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 KJ/mol

则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:________.

物质在水溶液中可能存在电离平衡、盐的水解平衡或沉淀溶解平衡,它们都可看做是化学平衡的一种.请根据所学化学知识回答下列问题:

Ⅰ、已知0.01 mol/L的NaHCO3溶液呈碱性.

(1)该溶液中存在着三个平衡体系,用电离方程式或离子方程式表示:

①________

②________

③________

(2)溶液中共有________种不同的粒子(指分子和离子)

(3)该溶液中的离子浓度由大到小的顺序是:________.

(4)向该溶液中加入AlCl3溶液,有白色胶状沉淀生成,同时产生一种无色无味并能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该反应的离子方程式:________.

Ⅱ、有盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:

(1)若三种溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,其c(H+)依次为a mol·L-1,b mol·L-1,c mol·L-1,其大小顺序为________;中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1 L、V2 L、V3 L,其大小关系为________.

(2)若三种溶液的pH都为2,分别取10 mL上述溶液加水稀释至1000 mL,此时三种溶液的pH1、pH2、pH3之间的关系为________(用“<”、“>”或“=”表示,pH1-代表盐酸、pH2-代表硫酸、pH3-代表醋酸)

Ⅲ、已知含有足量AgCl固体的饱和溶液中存在如下平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq),

且在25℃时,AgCl的K sp=1.8×10-10.现将足量AgCl固体分别放入下列液体中:

①100 mL蒸馏水

②100 mL0.3 mol/L AgNO3溶液

③100 mL0.1 mol/L MgCl2溶液充分搅拌后冷却到25℃时,此时c(Ag+)由大到小的顺序为________(填序号),溶液②中c(Cl)=________.

除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气.

(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应.

①此反应的化学平衡常数表达式为________;

②下列能增大碳的转化率的措施是________;

A.加入C(s)

B.加入H2O(g)

C.升高温度

D.增大压强

(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:

CH4(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g);ΔH=-519 kJ/mol.工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)

①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;

根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是________;

(3)请在坐标图中,画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注.

(4)合成气合成甲醇的主要反应是:

2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8 kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160.此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10 min后测得各组分的浓度如下:

①该时间段内反应速率v(H2)=________mol·L-1·min-1

②比较此时正、逆反应速率的大小:v________v(填“>”、“<”或“=”)

(5)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是________.

 0  87438  87446  87452  87456  87462  87464  87468  87474  87476  87482  87488  87492  87494  87498  87504  87506  87512  87516  87518  87522  87524  87528  87530  87532  87533  87534  87536  87537  87538  87540  87542  87546  87548  87552  87554  87558  87564  87566  87572  87576  87578  87582  87588  87594  87596  87602  87606  87608  87614  87618  87624  87632  203614 

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