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【题目】是燃烧和代谢的最终产物,也是造成温室效应的废气,但作为一种资源,开发和利用的前景十分诱人.

I、利用太阳能,以为原料制取炭黑的流程如图所示.过程2的化学方程式为______

II、近年科学家提出绿色自由构想.把含有大量的空气吹入溶液中,再把从溶液中提取出来,并使之与反应生成.其工艺流程如图所示:

由吸收池导入分解池中的主要物质的化学式是______

上述流程中______填化学式可循环使用,体现了该流程的绿色

不同温度下,在1L恒容密闭容器中充入2mol5mol,相同时间内测得的转化率随温度变化如图所示:

合成塔中发生的化学反应方程式为______

a(正)______ (逆)(填);

计算温度为b的平衡常数为______

为检验吸收池中饱和溶液是否充足,量取100mL吸收液用盐酸滴定,生成的标准状况下盐酸变化关系如图所示:

则该100mL吸收液还可吸收标准状况下______

以稀硫酸为电解质溶液,惰性材料为电极,利用太阳能将转化为低碳烯烃,工作原理如图所示.

的移动方向是______填从左至右或从右至左

产生乙烯的电极反应式为______

【答案】6FeO+CO2 2Fe3O4+C CO2+3H2 CH3OH+H2O 800 56 从右到左

【解析】

Ⅰ.过程2FeOCO2反应生成Fe3O4C

Ⅱ.空气中的CO2K2CO3溶液生成KHCO3,碳酸氢钾不稳定,在分解池中加热分解生成碳酸钾和二氧化碳、水,二氧化碳与氢气合成甲醇。

(1)①吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液,吸收空气中的二氧化碳,转化为KHCO3

②由分解池分解后所得溶液是碳酸钾可通入吸收池再利用分析解答;

(2)①在1L恒容密闭容器中充入2mol CO25mol H2反应生成甲醇和水;

②根据图像,T1时,a点的二氧化碳的转化率增大,说明a点反应正向进行;

b点二氧化碳转化率为80%,根据三段式列式计算平衡浓度,再计算平衡常数;

(3)盐酸滴加到碳酸钾溶液中开始反应生成碳酸氢钾和氯化钾,随后发生反应碳酸氢钾和盐酸反应生成二氧化碳气体,据此计算碳酸钾物质的量,碳酸钾和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钾,据此计算吸收二氧化碳的体积;

Ⅲ.(1)电解池中氢氧根离子在阳极失电子发生氧化反应生成氧气,故a是负极,b为正极,阳离子移向阴极;

(2)太阳能电池为电源,电解强酸性的二氧化碳水溶液得到乙烯,乙烯在阴极生成。

Ⅰ.过程2FeOCO2反应生成Fe3O4C,故化学方程式为6FeO+CO2 2Fe3O4+C,故答案为:6FeO+CO2 2Fe3O4+C

Ⅱ.(1)①吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液,吸收空气中的二氧化碳,转化为KHCO3

故答案为:KHCO3

②吸收池中的反应为:K2CO3+H2O+CO2=2KHCO3,分解池中的反应为:2KHCO3 K2CO3+H2O+CO2,可见碳酸钾可重复利用,循环的方向为分解池指向吸收池。故答案为:K2CO3

(2)①在1L恒容密闭容器中充入2mol CO25mol H2反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为:CO2+3H2 CH3OH+H2O,故答案为:CO2+3H2 CH3OH+H2O

②根据图像,T1时,a点的二氧化碳的转化率增大,反应正向进行,则(正)(逆),故答案为:>;

③b点二氧化碳转化率为80%,

CO2 + 3H2 CH3OH+H2O

起始量(mol/L) 2 5 0 0

变化量(mol/L) 1.64.8 1.61.6

平衡量(mol/L) 0.4 0.2 1.61.6

K==800,故答案为:800;

(3)图象分析可知发生反应K2CO3+HCl=KHCO3+KCl,消耗25mL盐酸其物质的量=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol,发生反应KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O,消耗盐酸75mL,物质的量=0.1mol/L×0.075L=0.0075mol,则100mL吸收液中含碳酸钾0.0025mol,吸收二氧化碳发生反应K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,吸收二氧化碳物质的量为0.0025mol,标准状况下的体积=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL,故答案为:56;

Ⅲ.(1)根据电解装置可知,产生氧气的一极为电解池的阳极,根据异性相吸规律可知,氢离子向阴极移动,所以,氢离子的移动方向是从右向左;

(2)电解时,二氧化碳在b极上生成乙烯,得到电子的一极为电源的正极,电极反应式为:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案为:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。

练习册系列答案
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【题目】下列装置中能形成原电池的是(  )

A. ①③⑤B. ②④⑥C. ①⑤⑥D. ②③④

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【题目】HCNOS等元素形成多种化合物在生产生活中有着重要应用。

I.化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以COH2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇,回答下列问题:

1对甲烷而言,有如下两个主要反应:

CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g)H1=-36kJ·mol-1

2CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)H2=+216kJ·mol-1

若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有COH2,为维持热平衡,年生产lmolCO,转移电子的数目为______________________

2甲醇催化脱氢可制得重要的化工产品一甲醛,制备过程中能量的转化关系如图所示。

①写出上述反应的热化学方程式________________________________

②反应热大小比较:过程I________过程II(小于等于”)

II.3汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领城的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,删得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO,温度超过775K,发现NO的分解率降低。其可能的原因为_____________________________________

n(NO)/n(CO)=1的条件下,为更好的除去NOx物质,应控制的最佳温度在_______K左右。

4车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的罪魁祸首。活性炭可处理大气污染物NO。在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体EF。当温度分别在T1T2时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:

物质

温度

活性炭

NO

E

F

初始

3.000

0.10

0

0

T1

2.960

0.020

0.040

0.040

T2

2.975

0.050

0.025

0.025

①写出NO与活性炭反应的化学方程式_________________________________________

②若T1<T2ΔH_________0(“>”“<”“=”)

③上述反应T1时达到化学平衡后再通入0.1mol NO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为______

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A.简单离子半径大小关系:Y>Z>X>WB.图示反应中有离子键的形成

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【题目】一定温度下,在固定容积为 5L 的密闭容器中发生可逆反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)

1)请写出该反应的化学平衡常数表达式 K= ________________________

2)不能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_____________(填字母)

Aυ(H2O)=υ(H2)

B.消耗 n mol H2 的同时消耗 n mol CO

C.容器中混合气体的密度不随时间而变化

D.混合气体的压强不再变化

3)若在固定容积为 5L 的密闭容器中加入的是 2 mol Fe(s) 1 mol H2O(g),发生反应: 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)△H0t1 秒时,H2 的物质的量为 0.2 mol,到 t2 秒时恰好达到平衡,此时 H2的物质的量为 0.35 mol

t1t2这段时间内的反应速率υH2O=____;达到平衡时,H2的体积分数为____

②若继续加入 2 mol Fe(s),则平衡___________移动(填向正反应方向向逆反应方向),继续通入1molH2O再次达到平衡后,H2的物质的量为___________

③该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图:

t1时改变了某种条件,改变的条件可能是________________

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【题目】I.计算下列溶液的pH值(25 ℃),(请写出计算过程)将20mL0.01 mol·L1 KOH溶液与30mL0.005mol·L1H2SO4溶液混合并加水至100ml

1)求KOH溶液的pH_______________

2)求H2SO4溶液的pH_______________

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II.10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前,该强酸的pH(酸)与强碱的pH(碱)之间应满足的关系__________

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【题目】100℃时,向某恒容密闭容器中加入1.6 molL-1W后会发生如下反应:2W(g)=M(g) H =a kJ mol-1。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示:

下列说法错误的是

A.从反应开始到刚达到平衡时间段内,υ(W) =0.02 molL-1s-1

B.ab两时刻生成W的速率:υ(a)<υ(b)

C.W浓度变化值表示的abbc两个时段内的反应速率:υ(ab)>υ(bc) =0

D.其他条件相同,起始时将0.2 mol L-1氦气与W混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s

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【题目】我国科研人员提出了由CO2CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。

下列说法不正确的是

A. 生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%

B. CH4→CH3COOH过程中C―H键发生断裂

C. ①→②放出能量并形成了C―C

D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

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【题目】甲醇(结构式)是一种基础有机化工原料,应用广泛。工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH,发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) △H=-49 kJ·mol-1

(1)已知反应中的相关化学键键能数据如下:

化学键

O-H

C-O

C=O

E/(kJmol-1)

465

343

750

甲醇中CH键比氢气中HH____(”)。相同条件下该反应的正反应活化能Ea()210 kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea()______kJ·mol-1

(2)1 L恒容密闭容器中充入CO2H2,所得实验数据如下表

实验编号

温度/C

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n(CO2)

n(H2)

n(CH3OH)

150

0.23

0.19

0.03

200

0.10

0.26

0.02

200

0.17

a

0.01

实验平衡常数K______,若在该温度下起始时加入二氧化碳、氢气、甲醇气体和水蒸气各0.10 mol,这时反应向________移动(正反应方向逆反应方向”),判断理由是______

实验达到平衡时H2转化率为____

实验③a_________

(3)甲醇、空气和稀硫酸可以形成燃料电池,其正极电极反应式为________

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