【题目】近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示:
(1)分解池中主要物质是_______________。
(2)在合成塔中,若有4400 g CO2与足量H2完全反应,生成气态的H2O和气态甲醇,可放出5370 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式_______________。
(3)一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示:
(图中c点的转化率为66.67%,即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是________(填“反应I”,“反应II”,“反应III”)。
②b点v (正)_________v (逆)(填 “>”, “<”, “=”)。
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是____________。
④c点时该反应的平衡常数K =____________________。
(4)科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为_______________。
【答案】 KHCO3(或碳酸氢钾) CO2(g)+ 3H2(g)H2O(g)+ CH3OH(g) △H= -53.7kJ/mol 反应I > 该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动 K=16/3 L2/mol2(或K=3.70) CO2+2H++2e-===CO +H2O
【解析】(1)从图示看出二氧化碳与碳酸钾能反应生成碳酸氢钾,碳酸氢钾分解生成的碳酸钾可循环使用,故分解池中主要物质是碳酸氢钾;
(2)从叙述中可以看出反应物是氢气与二氧化碳;生成物是CH3OH和H2O,有4400 g CO2与足量H2完全反应,生成气态的H2O和气态甲醇,可放出5370 kJ的热量,则1mol CO2与足量H2完全反应,生成气态的H2O和气态甲醇,可放出53.70 kJ的热量,故答案为:3H2(g)+CO2(g)==CH3OH(g)+H2O(g),△H= -53.7kJ/mol。
(3)①图中不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,在相同时间内、相同温度时CO2的转化率反应I最大,故催化剂效果最佳的反应是反应I;②T4是此反应达到平衡的点,所以b点反应应该是向正反应方向进行,b点v (正) >v (逆);③若此反应在a点时已达平衡状态,升高温度使a点的转化率比c点高,说明平衡逆向移动,那么此反应的正反应是放热反应;
④c点时二氧化碳的转化浓度为0.5mol×66.67%=1/3mol/L
3H2(g)+CO2(g)==CH3OH(g)+H2O(g)
起始浓度mol/L 1.5 0.5 0 0
转化浓度mol/L 1 1/3 1/3 1/3
平衡浓度mol/L 0.5 1/6 1/3 1/3
K= (1/3)2/0.53×1/6 =16/3。
(4)将CO2转化为气体燃料CO,二氧化碳在N电极发生还原反应生成CO,N电极的电极反应式为:CO2+2H++2e-===CO +H2O。
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【题目】下列离子方程式正确的是
A. 向小苏打溶液中加入足量澄清石灰水:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
B. 向醋酸钠溶液中通入少量的二氧化碳:2CH3COO- + CO2 + H2O=2CH3COOH+CO
C. 向溴化亚铁溶液通入过量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
D. 向氢氧化钡溶液中加入硫酸氢钠溶液至恰好完全沉淀:Ba2+ +OH-+H++SO42- =BaSO4↓+H2O
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【题目】关于有机物的下列说法正确的是( )
A.煤的干馏过程为物理过程
B.己烷和己烯都可以与氯气反应
C.酸性高锰酸钾可以氧化苯和甲苯
D.聚乙烯和苯都可以与氢气发生加成反应
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【题目】Ⅰ.在容积为2.0 L的密闭容器内,物质D在T℃ 时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如右图,据图回答下列问题:
(1)从反应开始到第一次达到平衡时,用A物质表示的平均反应速率为________________。
(2)第5 min时,升高温度,A、B、D的物质的量变化如图,则降温该反应的平衡常数______。(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在第7 min时增加D的物质的量,其他条件不变,则A的物质的量图像变化正确的是______________(用图中a、b、c的编号回答)。
II.碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下,在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应:W(s)+ I2(g) WI2(g),为模拟上述反应,在实验室中准确称取0.508 g碘、0.6992 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中,在一定温度下反应。下图是混合气体中的WI2蒸气的物质的量随时间变化关系的图像[n(WI2)~t],其中曲线Ⅰ(0~t2时间段)的反应温度为450℃,曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530℃。
(4)该反应是__________(填写“放热”、“吸热”)反应。在450℃时,该反应的平衡常数K=________。
(5)若t2时温度不变,向该容器中再加入0.508 g碘,当再次达到平衡时,反应混合气体中I2的百分含量______________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(6)若t2时温度不变,向该容器中再加入0.002molW、0.0006molI2、0.0054mol WI2,则化学平衡________________(填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”)。
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【题目】下列有关分离和提纯的说法正确的是( )
A.除去NaCl溶液中少量CaCl2:加入适量K2CO3
B.用蒸馏的方法从海水中得到淡水
C.用酒精可以从碘水中萃取碘
D.用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气
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【题目】KCl与KNO3在不同温度的溶解度数据如下表.则下列说法正确的是( )
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
KCl | 30g | 33g | 35g | 38g | 41g |
KNO3 | 21g | 31g | 45g | 65g | 88g |
A.KNO3比KCl的溶解度大
B.两种物质的溶解度相等的温度在20~30℃间
C.在20℃时,10g水中加入5gKCl可得到33.3% 的KCl溶液
D.在50℃时,两物质各5g分别加入l0g水中,充分溶解,均有固体剩余
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【题目】甲烷中混有乙烯,欲将乙烯除去得到纯净的甲烷,将混合气体依次通入盛有下列试剂的洗气瓶,合理的是( )
A. 澄清石灰水,浓硫酸 B. 溴水,浓硫酸
C. 高锰酸钾酸性溶液,浓硫酸 D. 浓硫酸,高锰酸钾酸性溶液
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