分析 (1)由示意图可知,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,根据原子守恒确定FexOy的化学式;(2)已知:①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1
②CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ•mol-1
根据盖斯定律,①×2-②可得:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g),据此计算;
(3)①根据影响化学平衡的因素分析各选项;
②T1温度下,将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中,由图象可知,5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH30为6mol×60%×$\frac{1}{2}$=1.8mol,根据平均反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算;
③根据反应2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)为放热反应、气体体积减小,提高CO2的转化率的方法有增大压强、降低温度,从图可知投料比越大,转化越大;
(4)根据盐类水解规律,已知NH3.H2O的电离平衡常数K=12×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,越弱越水解判断;反应NH4++HCO3-+H2O═NH3.H2O+H2CO3的平衡常数K=$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(N{{H}_{4}}^{+})c(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c({H}^{+})c(O{H}^{-})}{K(N{H}_{3}•{H}_{2}O){K}_{1}}$计算;
(5)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.
解答 解:(1)由示意图可知,重整系统中CO2和FeO反应生成FexOy和C,发生的反应中$\frac{n(FeO)}{n(C{O}_{2})}$=6,根据Fe原子、O原子守恒可知x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化学式为Fe3O4;
故答案为:Fe3O4;
(2)已知:①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1
②CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ•mol-1
根据盖斯定律,①×2-②可得:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3=-130.8kJ•mol-1;
故答案为:-130.8;
(3)①a.逆反应速率先增大后减小,可能是增大生成物浓度,平衡逆向移动,故错误;
b.H2的转化率增大,平衡一定正向移动,故正确;
c.反应物的体积百分含量减小,可能是增大生成物浓度,平衡逆向移动,故错误;
d.容器中的$\frac{n(C{O}_{2})}{n({H}_{2})}$变小,可能是减小二氧化碳物质的量,平衡逆向移动,故错误;
故答案为:b;
②T1温度下,将6molCO2和12molH2充入2L的密闭容器中,由图象可知,5min后反应达到平衡状态时二氧化碳转化率为60%,则生成CH3OCH30为6mol×60%×$\frac{1}{2}$=1.8mol,所以平均反应速率v(CH3OCH3)=$\frac{1.8mol÷2L}{5min}$=0.18mol•L-1•min-1;
故答案为:0.18mol•L-1•min-1;
③反应2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)为放热反应、气体体积减小,提高CO2的转化率,要求反应正向移动,方法有增大压强、降低温度,从图可知投料比越大,CO2的转化率也越大;
故答案为:增大投料比、增大压强、降低温度等;
(4)根据盐类水解规律,已知NH3.H2O的电离平衡常数K=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氢根的水解程度更大,所以c(NH4+) 大于c(HCO3-);反应NH4++HCO3-+H2O═NH3.H2O+H2CO3的平衡常数K=$\frac{c(N{H}_{3}•{H}_{2}O)c({H}_{2}C{O}_{3})}{c(N{{H}_{4}}^{+})c(HC{{O}_{3}}^{-})}$=$\frac{c({H}^{+})c(O{H}^{-})}{K(N{H}_{3}•{H}_{2}O){K}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{2×1{0}^{-5}×4×1{0}^{-7}}$=1.25×10-3;
故答案为:>;1.25×10-3;
(5)电解时,二氧化碳在b极上生成乙烯,电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O;
故答案为:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O.
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、盖斯定律的应用、溶液的平衡以及原电池反应等知识,较为综合,考查对图象分析提取信息能力等,为高考常见题型,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | K越大,反应速率越大 | |
B. | 对任一给定的可逆反应,温度升高,K值增大 | |
C. | 对可逆反应,K值越大,反应物的转化率越高 | |
D. | 加入催化剂或增大反应物浓度,K值将增大 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 剩余固体是铁、铜混合物 | B. | 原固体混合物中铜的质量是12.4g | ||
C. | 反应后溶液中n(Fe3+)=0.10mol | D. | 反应后溶液中n(Fe2+)+N(Cu2+)=1mol |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CH3COOH和Na2CO3与CH3COOH和NaHCO3 | |
B. | AgNO3和HCl与Ag2SO4和HCl | |
C. | BaCl2和Na2SO4与Ba(OH)2与H2SO4 | |
D. | KOH和CH3COONH4与Ba(OH)2与NH4Cl |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡 所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 原子核内有8个中子的碳原子${\;}_{8}^{14}$C | |
B. | 铁红的化学式:FeO | |
C. | NH4Cl的电子式为 | |
D. | Ca2+的结构示意图为 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com