(10分).随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
(2)该条件下的平衡常数为__________________。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O
则阴极反应式为:________________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:__________________________________________。
(6分)一定条件下,向某容器中加入2molA、2molB,使反应2A+mBnC+D达到平衡时,气体A的浓度为w mol/L、体积分数为v%。
(1)若容积不变,且B为固体,达到平衡时再加入n molC和1molD,气体A的浓度为2w mol/L、体积分数仍为v%(假定n molC是足量的),则n= 时,C、D均为气体;n= 时,C为气体,D为固体或液体。
(2)若容积不变,且A、B、C、D均为气体,当m=2、n=3时,在相同条件下的另一容器中要达到平衡时气体A的浓度仍为w mol/L,则需在起始时加入C mol、D mol。
(3)若压强不变,且A、B、C、D均为气体,当m=2、n=3时,在已达到平衡的容器中再加入C和D,使达到平衡时气体A的浓度仍为w mol/L,则再加入C、D的物质的量之比为n(C):n(D)=
(9分)如下图所示,甲、乙为相互串联的两电解池。
试回答:
(1)乙池中Fe电极为 极。若在乙池中滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间后,铁电极附近呈 色。
(2)甲池若为精炼铜(假设粗铜的组成是均匀的,且其中活泼和不活泼的成份均存在)的装置,则电解质溶液可以是 ;通过一段时间后,A电极增重12.8g,则甲池溶液原溶质的浓度 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”),乙池石墨电极放出的气体在标准状况下的体积为 。
(5分)在固定容积的密闭容器中,有可逆反应nA(g)+mB(g) pC(g)处于平衡状态(已知n+m>p,△H>0)。升高温度时c(B)/c(C)的比值 ,混合气体的密度 ;降温时,混合气体的平均相对分子质量 ;加入催化剂,气体的总物质的量 ;充入C,则A、B的物质的量 。(填增大、减小、不变、不确定)
(6分)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,在导线中电子流动方向为 (用a、b 表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(1)(4分)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能是 ;
(2)(3分)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g) = H2O( l ) △H=-285.8 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.2 kJ·mol-1
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热3847kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是
(3)、(3分)实验室进行电解氯化钠溶液时,两极共收集到4.48L气体(标况),假设反应后溶液的总体积为200ml,则电解后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度