隨著世界上業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題.如何降低大氣中CO
2的含量及有效地開發(fā)利用CO
2引起了全世界的普遍關注.
I.(l)CO
2與H
2可用來合成可再生能源甲醇,己知CH
3OH(1)標準燃燒熱△H=-726.5kJ?mol
-l、
H
2(g)燃燒生成液態(tài)水的熱值為142.9KJ?g
-1,則CO
2(g)+3H
2(g)?CH
3OH(1)+H
2O(1)
△H=
.
(2)現(xiàn)將0.8mol CO
2和2.4mol H
2充入容積為20L的密閉容器中發(fā)生上述反應,下列說法正確的是
.
A.該反應在低溫下能自發(fā)進行
B.當容器內(nèi)CO
2氣體體積分數(shù)恒定時,該反應己達平衡狀態(tài)
C.若其他條件不變,實驗測得平衡常數(shù);K(T
1)>K(T
2),則T
1<T
2D.現(xiàn)有該反應的X、Y兩種催化劑,X能使正反應速率加快約5xl0
5倍、Y能使逆反應速率加快約8×10
6倍(其他條件相同):故在生產(chǎn)中應該選擇X為催化劑更合適
(3)該反應進行到45s時達到平衡,此時CO
2的轉化率為68.75%.如圖1中的曲線表示該 反應在前25s內(nèi)的反應進程中的CO
2濃度變化.
①若反應延續(xù)至70s.請在圖1中用實線畫出25s至70s的反應進程曲線.
②某化學興趣小組采用實驗對比法分析改變實驗條件對該反應進程的影響,每次只改變一個條件,并采集反應進程中CO
2的濃度變化,在原有反應進程圖象上繪制對應的曲線.實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號 | CO2起始濃度/mol?L-1 | 反應溫度/℃ | 反應壓強/kPa | 是否加入催化劑 |
A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
但是該小組負責繪制圖線的學生未將曲線(虛線)繪制完整(見圖2),也忘記了注明每條曲線所對應改變的條件,請把每個實驗編號與圖2中對應的字母進行連線.
II.(1)常溫常壓下,空氣中的CO
2溶于水,達到平衡時,溶液的pH=5.60,c(H
2CO
3)=l.5xl0
-5mol?L
-1.若忽略水的電離及H
2CO
3的第二級電離,請完成下表有關弱酸的電離平衡常數(shù):(已知l0
-5.60=2.5xl0
-6)
弱酸化學式 | HC1O | H2CO3 |
電離平衡常數(shù) | 4.7×l0-8 | Ka1= Ka2=5.6x l0-11 |
現(xiàn)向Na
2CO
3溶液中滴入少量的氯水,寫出Cl
2與Na
2CO
3溶液反應的離子方程式
.
(2)CO
2在自然界循環(huán)時可與CaCO
3反應,CaCO
3、CdCO
3均為難溶物質(zhì),現(xiàn)向一含有Ca
2+、Cd
2+的混合液中滴加Na
2CO
3溶液,若首先生成CdCO
3沉淀,則可確知
.
A.Ksp(CdCO
3)<Ksp(CaCO
3)B.c(Cd
2+)<c(Ca
2+)C.
>
D.
<
Ⅲ.電解Na
2HPO
3溶液也可得到亞磷酸,裝置示意圖如圖:
①陰極的電極反應式為
.②產(chǎn)品室中反應的離子方程式為
.