題目列表(包括答案和解析)
(1)固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科學實驗將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中,測得H2的物質的量隨時間變化如右圖所示(實線)。圖中數(shù)據(jù)a(1,6)代表的意思是:在l min時H2的物質的量是6mol。
①下列時間段平均反應速率最大的是__________,最小的是______________。
A.0~1min B.1~3min C.3~8min D.8~11min
②僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示,曲線Ⅰ對應的實驗改變的條件是________,曲線Ⅱ對應的實驗改變的條件是_________。
(2)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時,等量的CO2和H2O(g)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖所示。在0~30 h內,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)從大到小的順序為 。反應開始后的12小時內,在第___________種催化劑的作用下,收集的CH4最多。
(16分)(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g);△H=-905 kJ·mol-1
③2H2(g)十O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6 kJ·mol-1
則N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H= 。
(2)在一定條件下,將2mol N2與5mol H2混合于一個10 L的密閉容器中,反應情況如圖1所示:
①求5min內的平均反應速率v(NH3)= ;②達到平衡時NH3的體積分數(shù)為 。
圖1 圖2 電解法合成氨裝置
(3)近年來科學家采用高質子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質,用吸附在它內外表面上的金屬鈀多品薄膜做電極,實現(xiàn)了高轉化率的電解法合成氨(裝置如圖2)。鈀電極A上發(fā)生的電極反應式是 。
(4)草酸(H2C2O4)是一種重要的化工原料。已知常溫下0.01 mol·L-l的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4 溶液的pH如下表所示。
|
H2C2O4 |
KHC2O4 |
K2C2O4 |
pH |
2.0 |
3.1 |
8.1 |
①用離子方程式表示KHC2O4呈酸性的原因:
②取一定質量H2C2O4·2H2O和KHC2O4的混合物,加水溶解,配成250 mL溶液,取兩份此溶液各25 mL,向第一份溶液中先加入幾滴酚酞試液,再滴加0.25 mol·L-l NaOH溶液至20.00 mL時,溶液由無色變?yōu)闇\紅色;向第二份溶液中滴加適量3 mol·L-l H2SO4溶液酸化后,用0.10 mol·L-l KMnO4溶液滴定,當消耗KMnO4溶液16.00 mL時,溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色。請回答下列問題:
a.完成離子方程式: C2O42-+ MnO4-+ H+ = CO2+ Mn2++ H2O。
b. 原混合物中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物質的量之比為__________。
(8分)(1)氫是未來最好的能源選擇,制取氫氣的成熟的方法有很多,利用甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣,反應方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) H(298K)=+ 49.4 kJ/mol
一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),實驗測得:達到平衡狀態(tài)時,吸收熱量19.76 kJ。則
①達平衡時混合氣體的壓強是反應前的 倍。
②該條件下的該反應的平衡常數(shù)是 (結果保留兩位有效數(shù)字)。
③該條件下反應達平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號) 。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2) | B.混合氣體的密度不變 |
C.c(CH3OH)=c(H2O) | D.混合氣體的總物質的量不變 |
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究反應原理,現(xiàn)進行如下實驗,在體積為1 L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,△H=-49.0kJ/mol;測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
①從反應開始到平衡,平均反應速率v(CO2)= mol/(L·min)。
②該反應的平衡常數(shù)表達式為________________________________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高溫度 B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離 D.再充入1mol H2
(2)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現(xiàn)如下轉化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料。
已知該反應的陽極反應為:4OH――4e―=O2↑+2H2O
則陰極反應式為: 。
有人提出,可以設計反應2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由: , 。
| H2C2O4 | KHC2O4 | K2C2O4 |
pH | 2.0 | 3.1 | 8.1 |
一、1.B 2.A?
3.解析:v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。
答案:D?
4.BC 5.B 6.B 7.D 8.BD?
9.解析:由①②組數(shù)據(jù)解得m=1,由②③組數(shù)據(jù)解得n=。
答案:D
二、10.(1)0.013 (2)1.0 催化劑 (3)> >
(4)吸熱 溫度升高時,平衡向右移動?
11.①
12.④>③=②>①?
13. (-x)?mol?L-1?min-1
14.(1)1∶50 根據(jù)勒夏特列原理,通入過量而廉價的氧氣,可提高SO2的轉化率
(2)廢氣中每小時排出的SO2的體積為:1
(3)SO2 ~ 2NH3 ~ (NH4)2SO4?
mol?
mol mol
故可得(NH4)2SO4:mol×1
消耗氨氣: mol×2×1
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