(14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,引起了各国的普遍关注
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反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=_____mol/(L·min)。H2的转化率为 。
②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
E、使用催化剂 F、缩小容器体积
⑵①反应进行到3分钟时,同种物质的v正 与v逆的关系: v正 v逆 (填>,=,<)
②上述反应平衡常数的表达式为 ,经计算该温度下此反应平衡常数的数值为 。
(8分)10℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液的pH值升高的原因是HCO3—的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为 。
乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度 (填“大于”或“小于”)NaHCO3。
丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则乙判断正确。试剂X是 。A、Ba(OH)2溶液 B、NaOH溶液 C、BaCl2溶液 D、澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH (填“高于”、“低于”或“等于”)8.3,则甲判断正确。
(8分)某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL KI溶液(足量),滴入指示剂2—3滴。
②取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净,然后注入0.01 mol·L-1Na2S2O3溶液(显碱性),调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6。
试完成下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是____________________。
(2)步骤②应使用____________式滴定管。
(3)步骤③当待测液由___________色变为__________色且不再变化即达终点,若耗去Na2S2O3溶液40.00 mL,则废水中Cl2的物质的量浓度为__________________________。
(4)以上实验步骤中有一处明显的操作错误,请指出.
(16分)炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]-,它能电离出有毒的CN-,当CN-与H+结合时生成剧毒的HCN。完成下列问题:
(1)HCN的水溶液酸性很弱,则HCN电离方程式为_________________,NaCN的水溶液呈碱性是因为_________________(用离子方程式表示)。
(2)室温下,如果将0.2mol NaCN和0.1mol HCl全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),①__ _和_ __两种粒子的物质的量之和等于0.2mol。②_ __和_ __两种粒子的物质的量之和比H+多0.1mol。
(3)已知某溶液中只存在OH-、H+、Na+、CN-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A、c(CN-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) B、c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
C、c(CN-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-) D、c(CN-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(填序号) 。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是_ _和_ 。
③若该溶液中由体积相等的稀HCN溶液和NaOH溶液混合而成,且恰好呈中性,则混合前
c(HCN) c(NaOH)(填“>”、“<”、或“=”下同),
混合后溶液中c(Na+)与c(CN-)的关系c(Na+) c(CN-)。
(4分)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知:
N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH = -641.6 kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH = +44 kJ/mol
若用3.2 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中转移的电子的物质的量为__________,该反应的热化学方程式为 。
下列各组热化学方程式中,△H前者大于后者的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g); C(s)+1/2O2(g)=CO(g)
②S(s)+O2(g)=SO2(g); S(g)+O2(g)=SO2(g)
③H2(s)+1/2O2(g)=H2O(l); 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)
④2KOH (aq) +H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O (l);
2KOH (aq) +H2SO4(浓)=K2SO4(aq)+2H2O (l)
A、①③ B、②④ C、②③④ D、①②③