【題目】低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式,低碳經(jīng)濟(jì)的概念在中國(guó)正迅速?gòu)母叨烁拍钛葑兂扇鐣?huì)的行為,在新能源汽車、工業(yè)節(jié)能等多個(gè)領(lǐng)域都大有作為.請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)
(1)實(shí)驗(yàn)室里常用NaOH溶液吸收CO2 , 若用100mL 3molL1的NaOH溶液吸收4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2 , 完全吸收反應(yīng)后,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>
(2)工業(yè)上可利用CO或CO2來(lái)制備清潔液體燃料甲醇.已知:800℃時(shí),化學(xué)反應(yīng)①、反應(yīng)②對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)分別為2.5、1.0反應(yīng)①:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=﹣90.8kJmol1
反應(yīng)②:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJmol1
寫出用CO2與H2反應(yīng)制備甲醇的熱化學(xué)方程式 , 800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值為
(3)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2 , 紫外線照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖1所示,在0﹣15h內(nèi),對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是(填序號(hào))
(4)一定溫度下,在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)②,已知c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線a如圖2所示,在t1時(shí)刻改變一個(gè)條件,曲線a變?yōu)閎,則改變的條件是 , 若在t1時(shí)刻,將容器體積3L快速壓縮至2L,在圖上畫出變化曲線
(5)鋇及其化合物在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用,在地殼中常以硫酸鹽的形式存在,BaSO4是難溶性鹽.工業(yè)上提取鋇時(shí)首先用Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化成難溶弱酸鹽(BaCO3).請(qǐng)寫出將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3的離子方程式該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(填具體數(shù)字),已知Ksp(BaSO4)=1.1×1010mol2L2 , Ksp(BaCO3)=2.5×109mol2L2

【答案】
(1)c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+
(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(l)△H=﹣49.6kJ/mol;2.5
(3)Ⅱ
(4)加入催化劑;
(5)BaSO4(s)+CO32(aq)=BaCO3(s)+SO42(aq);0.044
【解析】解:(1)CO2物質(zhì)的量為 =0.2mol,NaOH物質(zhì)的量為0.1L×3mol/L=0.3mol,由于1<n(NaOH):n(CO2)=3:2<2,發(fā)生反應(yīng):2CO2+3NaOH=Na2CO3+NaHCO3+H2O,Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量相等,碳酸根離子和碳酸氫根離子水解而使溶液呈堿性,即c(OH)>c(H+),碳酸根離子水解生成碳酸氫根離子,所以c(HCO3)>c(CO32),由于水解程度較小,所以c(CO32)>c(OH),故溶液中各離子濃度大小順序是c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+), 所以答案是:c(Na+)>c(HCO3)>c(CO32)>c(OH)>c(H+);(2)反應(yīng)①:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=﹣90.8kJmol1,反應(yīng)②:H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H=+41.2kJmol1,根據(jù)蓋斯定律,①+②可得:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H=﹣49.6kJ/mol,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= = × =2.5×1=2.5,所以答案是:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H=﹣49.6kJ/mol;2.5;(3)由圖可知,在0﹣15h內(nèi),催化劑Ⅱ在相同時(shí)間內(nèi)CH4產(chǎn)量高,對(duì)反應(yīng)催化效果最好的催化劑是Ⅱ,
所以答案是:Ⅱ;(4)在t1時(shí)刻改變一個(gè)條件,曲線a變?yōu)閎,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,反應(yīng)速率加快,平衡時(shí)CO的濃度不變,改變不影響平衡移動(dòng),不可能是升高溫度,反應(yīng)②是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),但CO的濃度會(huì)增大,可能改變的條件是加入催化劑;若在t1時(shí)刻,將容器體積3L快速壓縮至2L,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間,不影響平衡移動(dòng),平衡時(shí)CO的濃度變?yōu)? =0.45mol/L,在t1時(shí)刻瞬間CO的濃度為0.3mol/L,畫出變化曲線為: ,
所以答案是:加入催化劑; ;(5)將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaCO3的離子方程式:BaSO4(s)+CO32(aq)=BaCO3(s)+SO42(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = = =0.044,所以答案是:BaSO4(s)+CO32(aq)=BaCO3(s)+SO42(aq);0.044.
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征(化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)),還要掌握化學(xué)平衡的計(jì)算(反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實(shí)際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H1O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是(
A.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化
B.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為:Fe(OH)3﹣3e+5 OH═FeO +4H2O
C.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)
D.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為:Zn﹣2e+2OH═Zn(OH)2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.淀粉、纖維素及其水解產(chǎn)物均屬于糖類

B.天然植物油常溫下一般呈液態(tài),難溶于水,有恒定的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)

C.蛋白質(zhì)溶液中加硫酸銨或氯化銅溶液,均會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的變性

D.糖類、油脂、蛋白質(zhì)均能發(fā)生水解反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】阿伏伽德羅常數(shù)約為6.02×1023mol1 . 下列敘述中正確的是(
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48LCH3CH2OH中約含有1.204×1023個(gè)羥基
B.常溫常壓下,31g白磷P4和紅磷P8的混合中約含有6.02×1023個(gè)磷原子
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,7.8g苯中約含有1.806×1023個(gè)碳碳雙鍵
D.1molH2O2在MnO2催化作用下完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為1.204×1024個(gè)電子

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】區(qū)別CH4、CH2=CH2、CH≡CH的最簡(jiǎn)易方法是(  )
A.分別通入溴水
B.分別通入酸性高錳酸鉀溶液
C.分別在空氣中點(diǎn)燃
D.分別通入盛有堿石灰的干燥管

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常用做氯化劑或氯磺化劑,如芳香族化合物的氯化、羧酸的氯化及其他各種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物的氯化,也用于制造藥品、燃料、表面活性劑等.硫酰氯通常條件下為無(wú)色液體,熔點(diǎn)為﹣54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,在潮濕空氣中易“發(fā)煙”,100℃以上便開(kāi)始分解為二氧化硫和氯氣,工業(yè)上常采用氧化法合成硫酰氯,將干燥的二氧化硫和氯氣在一定條件下進(jìn)行反應(yīng),其反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下:

SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)△H=﹣97.3kJmol1 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱是
(2)干燥管B中盛放的藥品是 , 作用是
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)從儀器C中放出液體的操作方法是
(4)裝置乙中盛放的物質(zhì)為 , 若缺少裝置乙,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響?
(5)氯磺酸(ClSO3H)是一種無(wú)色的發(fā)煙液體,有刺激性臭味,沸點(diǎn)178℃,受熱分解也能制得硫酰氯,同時(shí)還有另外一種物質(zhì)生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 , 分離產(chǎn)物的方法是
A.重結(jié)晶 B.過(guò)濾 C.蒸餾 D.萃取
(6)為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有(填序號(hào))
A.控制氣流速度,宜慢不宜快
B.水浴加熱三勁燒瓶
C.若三勁燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】檸檬烯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為: 有關(guān)檸檬烯的分析正確的是(
A.分子式為C10H14
B.一定條件下,檸檬烯可以發(fā)生加成、取代、氧化、還原反應(yīng)
C.檸檬烯有屬于苯的同系物的同分異構(gòu)體
D.檸檬烯的分子中所有碳原子可能處在同一個(gè)平面上

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】運(yùn)用蓋斯定律可計(jì)算一些不易測(cè)定的反應(yīng)的反應(yīng)熱.
(1)已知在298K時(shí)下述反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù):C(s)+ O2(g)=CO(g)△H1=﹣110.5kJmol1 , C(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=﹣393.5kJmol1 . 則C(s)+CO2(g)=2CO(g) 的△H為
(2)火箭發(fā)射時(shí)可用肼(N2H4)為燃料,以二氧化氮作氧化劑,它們相互反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵猓阎篘2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.7kJmoll;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=﹣534kJmoll . 則N2H4和NO2反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式為

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃時(shí),在1L的密閉容器中充入NO2發(fā)生如下反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g);△H=﹣57kJmol1
(1)該反應(yīng)的△S0(填“>”、“<”或“=”).
(2)當(dāng)開(kāi)始充入0.03mol的NO2時(shí),25℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平衡濃度為0.01molL1 , 則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是 . 25℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
(3)25℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)的活化能Ea=92.4kJmol1 . 下列能量關(guān)系圖合理的是

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案