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(11分) (1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ,△H=-49.0kJ/mol;测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
![]()
①从反应开始到平衡,平均反应速率v(CO2)= mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为________________________________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol H2
(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O
则阴极反应式为: 。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由: , 。
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孔雀石主要含Cu2 (OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4·5 H2O及纳米材料G,主要步骤如下:![]()
已知该条件下,通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分别如下:
| 物质 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe(OH)3 | 2.2 | 3.2 |
| Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
| Cu(OH)2 | 4.7 | 6.4 |
(1)写出孔雀石主要成分Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应的化学方程式 。
(2)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。要检验其中的Fe2+应选择下列试剂中的 。
a.KMnO4 b.NaOH c.H2O2 d.KSCN
(3)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂,把Fe2+氧化成Fe3+的目的是 。该工厂选用试剂①最好为下列中的 (填代号)。
a.H2O2 b.空气 c.Cl2 d.KSCN
(4)根据下图有关数据,你认为工业上氧化操作时应采取的措施是 。
(5)向溶液B中加入试剂②的化学式为 ,操作I的名称是 。
(6)气体E和气体F应该先通人CaCl2溶液中的是 (填化学式)。写出制备G和H的化学反应方程式 。
(7)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,反应中MnO4-还原为Mn2+,则该反应的离子方程式为 。取A溶液20.00 mL,用去0.0240mol/LKMnO4溶液16.00 mL时,恰好达到滴定终点,则A溶液中Fe2+浓度为 。 查看习题详情和答案>>
(共10分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用焦炭与水蒸气在高温下的反应产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)、制水煤气的主要化学反应方程式为: 。
(2)、煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为: 。
(3)、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g)
CO(g)
CH3OH(g)
90.8 kJ
② 2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
23.5 kJ
③ CO(g)
H2O(g)
CO2(g)
H2(g)
41.3 kJ
总反应:3H2(g)
3CO(g)
CH3OCH3(g)
CO2(g)
Q,其中Q
kJ;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是
(填字母代号)。
a.低温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度 d.增加CO的浓度
(4)、已知某温度下反应②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)在一密闭容器中进行到10min时恰好达平衡,测得各组分的浓度如下:
|
物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
|
浓度/(mol·L |
0.44 |
0.6 |
0.6 |
比较此时正、逆反应速率数值(单位相同)的大小:
(甲醇)
(水)(填“>”、“<”或“=”)。
反应开始时
(CH3OH)
;
该时间内的平均反应速率
(CH3OH)
;
该温度下反应的平衡常数值为 。(精确到0.01)
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