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(15分)“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(l)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:

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应,得到如下两组数据:

①实验2条件下平衡常数K= __________。
②实验3,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时
____________(填“<”,“>”,“=”)。
③由两组实验结果,可判断该反应的正反应△H_____________0(填“<”,‘‘>”,“=”)。
(3)己知在常温常压下:

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:________________________

①已知该反应的△H>0,简述该设想能否实现的依据:________。
②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为__________。
(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。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1×10mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为__________mol/L。
(1)5、4、6、5、4、2、6;(2)①0.17;②<;③<;
(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  ?H= -442.8KJ/mol;
(4)①该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行;②2CO+2NO2CO2+N2
(5)1.12×10-4

试题分析:(l)该反应是氧化还原反应。根据氧化还原反应中电子转移数目与化合价升降总数相等可得该反应的方程式,配平为5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O;(2) ①实验2条件下平衡常数=0.17。②实验3,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,由于生成物的浓度增大的多于反应物增大的浓度,因此在此时<。③在实验1条件下平衡常数可见升高温度,化学平衡常数减小。说明升高温度,平衡逆向移动。根据平衡移动原理。升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应,实验正反应为放热反应。因此该反应的正反应△H<0。(3) (①-②)÷2+③×2,整理可得CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)  ?H= -442.8KJ/mol;①由已知条件可知:该反应是焓增、熵减的反应,所以在任何温度下均不能自发进行;②目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,使其转化为无毒的大气的成分。该反应的化学反应方程式为2CO+2NO2CO2+N2;(5) Ksp=c(Ca2+)·c(CO32-)=2.8×10.由于溶液等体积混合后离子的浓度都减小一半,混合后c(CO32-)=5×10-5mol/L,所以Ca2+离子浓度的最小值是1/2c(Ca2+)×1/2×1×10≥2.8×10.解得c(Ca2+)≥1.12×10-4mol/L。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

对于反应2SO2+O22SO3,下列判断正确的是
A.2 mol SO2和足量的O2反应,一定生成2mol SO3
B.平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比为2∶1∶2
C.平衡时SO2的消耗速率等于O2的生成速率的2倍
D.平衡时SO2的浓度为O2浓度的2倍

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)甲醇是重要的化工原料,在工业生产上的应用十分广泛。
(1)利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后可将H2与CO2转化为甲醇。已知:
光催化制氢:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)  ΔH=+571.5 kJ/mol   ①
H2与CO2耦合反应:3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l)  ΔH=-137.8 kJ/mol   ②
则反应:2H2O(l)+CO2(g) = CH3OH(l)+3/2O2(g)的ΔH=     kJ/mol。
你认为该方法需要解决的技术问题有     (填字母)。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
(2)工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下(有关数据均为在298 K时测定):
反应I:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)  ΔH1=+92.09kJ/mol,K1=3.92×10-11
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g)=HCHO(g)+H2O(g)  ΔH2=-149.73 kJ/mol,K2=4.35×1029
①从原子利用率看,反应     (填“I”或“II”。下同)制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应   制甲醛更有利。
②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示的是反应     

(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理,在硝化细菌的作用下将NH4氧化为NO3(2NH4++3O2=2HNO2+2H2O +2H+;2HNO2 +O2=2HNO3)。然后加入甲醇,甲醇和NO3反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中,1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为     g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式:     
(4)甲醇燃料电池的工作原理如图所示,则该电池负极的电极反应式为   

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列图示与对应的叙述相符的是
A.由图甲可以判断:对于反应aA(g)+ bB(g)cC(g),若T1>T2, 则a +b=c且 ?H<0
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.根据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe3,可向溶液中加入适量NaOH溶液,调节pH≈4
D.图丁表示用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 mol/L醋酸溶液得到的滴定曲线

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列图示与对应的叙述相符的是
A.由图甲可以判断:若T1>T2,反应A(g)+ B(g)2C(g)的△H<0
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.根据图丙,若除去CuSO4溶液中的Fe3+,可向溶液中加入适量NaOH溶液,调节pH≈4
D.图丁表示用0.1mol/L的盐酸滴定20mL 0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH随加入盐酸体积的变化

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)化工工业中常用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯。
(1)已知某温度下:
反应①:CO2(g) +H2 (g)→CO(g)  +  H2O(g),ΔH= +41.2 kJ/mol
反应②: (g)→(g)+H2(g),ΔH=" +117.6" kJ/mol
②的化学反应平衡常数分别为K1、K2
请写出二氧化碳氧化乙苯制备苯乙烯的热化学反应方程式                  。该反应的化学平衡常数K=         (用K1、K2表示)。
(2)对于反应①,恒温恒容条件下,向密闭容器中加入2molCO2和2molH2当反应达到平衡后,以下说法正确的是     
A.因为该反应是吸热反应,所以升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小;
B.若继续加入1molCO2、1mol H2,平衡向正反应方向移动;
C.若继续通入1mol CO2则平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大;
D.压缩体积,平衡不移动,反应物和产物的浓度都不变;
(3)温恒容条件下,反应①达到平衡后;t1时刻通入少量CO2请在下图中画出t1之后的正逆反应曲线,并作出标注。

(4)已知某温度下, Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ksp(Ag2SO4)               ;(两位有效数字)
(5)电解法制备高铁酸钠(Na2FeO4),总反应式为:Fe+2H2O+2OH- = FeO42-+3H2,电解质溶液选用NaOH溶液。该电解池阳极材料是     (写化学式) ;阳极的电极反应式为:     

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

电镀废液中Cr2O72可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O72(aq)+2Pb2+(aq)+ H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)△H<0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
 
A                      B                     C                    D

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

(6分)(2012?重庆)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)?2c(g);△H1<0
x(g)+3y(g)?2z(g);△H2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是(             )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

加热时,N2O5可按下列分解:N2O5 N2O3 + O2,N2O3又可按下列分解:    N2O3 N2O + O2。今将 4 molN2O5充入一升密闭容器中,加热至 t℃时反应达到了平衡状态。平衡时,c(O2)=" 4.5" mol/L, c(N2O3)=" 1.62" mol/L,c(N2O)=        mol/L,此时N2O5的分解率为       

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