【題目】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高,CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。完成下列填空:
(1)目前國際空間站處理CO2的一個重要方法是將CO2還原,所涉及的反應(yīng)方程式為:
CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
已知H2的體積分數(shù)隨溫度升高而增加。
若溫度從300℃升至400℃,重新達到平衡,判斷下列表格中各物理量的變化。(選填“增大”、“減小”或“不變”)
v正 | v逆 | 平衡常數(shù)K | 轉(zhuǎn)化率α(H2) |
(2)相同溫度,上述反應(yīng)在不同起始濃度下分別達到平衡,各物質(zhì)的平衡濃度如下表:
[CO2]/mol·L-1 | [H2]/mol·L-1 | [CH4]/mol·L-1 | [H2O]/mol·L-1 | |
平衡Ⅰ | a | b | c | d |
平衡Ⅱ | m | n | x | y |
a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為_________。(用含有a、b、c、d、m、n、x、y的一個代數(shù)式表示)
(3)碳酸H2CO3,K1=4.3×10-7,K2=5.6×10-11,草酸H2C2O4,K1=5.9×10-2,K2=6.4×10-50.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”、“小于”或“等于”)等濃度的草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是___________。
若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子濃度大小的順序正確的是_____________。(選填編號)
A.[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-]
B.[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
C.[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
D.[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
(4)人體血液中的碳酸和碳酸氫鹽存在平衡:H++ HCO3-H2CO3,當有少量酸性或堿性物質(zhì)進入血液中時,血液的pH變化不大,用平衡移動原理解釋上述現(xiàn)象。___________________________
【答案】(1)
v正 | v逆 | 平衡常數(shù)K | 轉(zhuǎn)化率α |
增大 | 增大 | 減小 | 減小 |
(2) (3)大于 AC (4)當少量酸性物質(zhì)進入血液中,平衡向右移動,使H+濃度變化較小,血液中的pH基本不變;當少量堿性物質(zhì)進入血液中,平衡向左移動,使H+濃度變化較小,血液的pH基本不變
【解析】
試題分析:(1)H2的體積分數(shù)隨溫度的升高而增加,這說明升高溫度平衡逆反應(yīng)方向進行,即正反應(yīng)是放熱反應(yīng).升高溫度正、逆反應(yīng)速率均增大,平衡逆反應(yīng)方向進行,平衡常數(shù)減小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小;
(2)相同溫度時平衡常數(shù)不變,則a、b、c、d與m、n、x、y之間的關(guān)系式為;
(3)根據(jù)電離常數(shù)可知草酸的酸性強于碳酸,則碳酸鈉的水解程度大于草酸鈉,所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH,草酸的酸性強于碳酸,則等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是草酸,草酸的二級電離常數(shù)均大于碳酸的,所以草酸的電離程度大于碳酸,且碳酸以第一步電離為主,因此溶液中c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-),則ac正確,bd錯誤;故答案為AC;
(4)根據(jù)平衡可知當少量酸性物質(zhì)進入血液中,平衡向右移動,使H+濃度變化較小,血液中的pH基本不變;當少量堿性物質(zhì)進入血液中,平衡向左移動,使H+濃度變化較小,血液的pH基本不變。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】數(shù)十年來,化學(xué)工作者對碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成氣(主要成分為CO、H2),已知重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
I.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH= + 75.0 kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH = + 41.0 kJ·mol-1
III.CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH = -131.0 kJ·mol-1
(1)反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH = kJ·mol-1。
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見圖甲。
同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率 (填“大于”或“小于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,其原因是 。
②高溫下進行該反應(yīng)時常會因反應(yīng)I生成“積碳”(碳單質(zhì)),造成催化劑中毒,高溫下反應(yīng)I能自發(fā)進行的原因是 。
(3)一定條件下Pd-Mg/SiO2催化劑可使CO2“甲烷化”從而變廢為寶,其反應(yīng)機理如圖乙所示,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,右圖是在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達平衡后氣體中l(wèi)g[c(CO)/c(CO2)]與溫度(t)的關(guān)系曲線圖。下列說法正確的是 。(填序號)
A.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和CO接觸的時間,減少尾氣中CO的含量
B.CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻(Cr)
C.工業(yè)冶煉金屬銅(Cu)時較低的溫度有利于提高CO的利用率
D.CO還原PbO2的反應(yīng)ΔH>0
(5)在載人航天器中應(yīng)用電化學(xué)原理,以Pt為陽極,Pb(CO2的載體)為陰極,KHCO3溶液為電解質(zhì)溶液,還原消除航天器內(nèi)CO2同時產(chǎn)生O2和新的能源CO,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CO22CO+O2,則其陽極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[化學(xué)------選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)]
H是一種新型香料的主要成分之一,其結(jié)構(gòu)中含有三個六元環(huán)。H的合成路線如下(部分產(chǎn)物和部分反應(yīng)條件略去):
①
②B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子。
③D和G是同系物
請回答下列問題:
(1)用系統(tǒng)命名法命名(CH3)2C=CH2:___________________。
(2)A→B反應(yīng)過程中涉及的反應(yīng)類型有____________________。
(3)寫出D分子中含有的官能團名稱:
(4)寫出生成F與足量氫氧化鈉溶液在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。
(5)寫出E在銅催化下與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________。
(6)同時滿足下列條件:①與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③苯環(huán)上有兩個取代基的G的同分異構(gòu)體有 種(不包括立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為5組峰的為 (寫結(jié)構(gòu)簡式)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性質(zhì)是( )
A. 分散質(zhì)顆粒直徑都在1~100 nm之間
B. 加熱蒸干、灼燒后都有氧化鐵生成
C. 呈紅褐色
D. 能透過半透膜
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人們把食品分為綠色食品、藍色食品、白色食品等。綠色植物通過光合作用轉(zhuǎn)化的食品叫綠色食品,海洋提供的食品叫藍色食品,通過微生物發(fā)酵制得的食品叫白色食品。下列食品屬于白色食品的是
A. 甜酒 B. 甘蔗 C. 海帶 D. 食鹽
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 將V1ml1.0mol·L-1HCl溶液和V2ml未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50ml)。下列敘述正確的是( )
A. 做該實驗時環(huán)境溫度為22℃
B. 該實驗表明熱能可轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C. NaOH溶液的濃度約為1.5mol·L-1
D. 該實驗表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】光纖通信是以光作為信息的載體,讓光在光導(dǎo)纖維中傳播,制造光導(dǎo)纖維的基本原料是( )
A.氧化鈣
B.銅
C.石英砂
D.鋁
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