Ⅰ.如何降低大气中CO
2的含量及有效利用CO
2,目前已引起各国普遍重视.
(1)工业上有一种方法是用CO
2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1L的密闭容器中,充入1mol CO
2和3mol H
2,在500℃下发生反应:CO
2(g)+3H
2(g) CH
3OH(g)+H
2O(g).实验测得CO
2(g)和CH
3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H
2)=______;
②图2是改变温度时H
2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是______热(填“吸”或“放”)反应.
③该反应的平衡常数K为______(保留两位小数).若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”),
④500℃达平衡时,CH
3OH的体积分数ω为______.
(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO
2,还要求提供充足的O
2.某种电化学装置可实现如下转化:2CO
2=2CO+O
2,CO可用作燃料.已知该反应的阳极反应为:4OH
--4e
-=O
2↑+2H
2O,则阴极反应式为______.
Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H
2)合成二甲醚(CH
3OCH
3),其三步反应如下:
①2H
2 (g)+CO(g)⇌CH
3OH (g)△H=-90.8kJ•mol
-1②2CH
3OH(g)⇌CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)△H=-23.5kJ•mol
-1③CO(g)+H
2O(g)⇌CO
2 (g)+H
2(g)△H=-41.3kJ•mol
-1(3)总合成反应的热化学方程式为______.
(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是______(填字母代号).
A.高温高压 B.加入催化剂 C.减少CO
2的浓度 D.增加CO的浓度 E.分离出二甲醚
(5)已知反应②2CH
3OH(g)⇌CH
3OCH
3(g)+H
2O(g)在某温度下的平衡常数K=400.此温度下,在密闭容器中加入CH
3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c/mol•L-1 | 0.44 | 0.60 | 0.60 |
此时,v (正)______ v (逆) (填“>”、“<”或“=”).
考点分析:
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Ⅰ.在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率.请回答下列问题:
(1)加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______;
(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有______(答两种);
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某学习小组设计了如下一系列实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间.
实 验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol•L-1H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | 15 | 10 | |
请完成此实验设计,其中:V
2______V
5=______,V
6=______,V
8=______;
(第一空填“>”、“<”或“=”;后三空填具体数值)
Ⅱ.常温下,某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,HA和NaOH的浓度以及混合后溶液的pH如下表:
组别 | c(HA)/mo1•L-1 | c(NaOH)/mo1•L-1 | 混合液pH |
甲 | c | 0.2 | pH=7 |
乙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丙 | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
请回答下列问题:
(4)仅从甲组情况分析,c是否一定等于0.2?______(选填“是”或“否”).
(5)分析乙组实验数据,HA是______酸(选填“强”或“弱”).该混合液中离子浓度由大到小的顺序是______.
(6)丙组所得混合液中由水电离出的c(OH
-)=______mo1•L
-1.
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Ⅰ.钢铁工业是国家工业的基础.请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题.请写出钢铁在碱性、潮湿的环境下发生电化学腐蚀正极的电极反应式:______;图1中哪个装置示意图可防止铁棒被腐蚀______.
Ⅱ.某小组为研究电化学原理,设计如图2的装置.请回答下列问题:
(1)a和b不连接时,铁片上发生反应的离子方程式为______,此时能量转化形式主要是化学能转化为______能.
(2)a和b用导线连接时,外电路中的电子是从______电极流出(填“Fe”或“Cu”),______(填Cu
2+或SO
42-)离子朝负极移动,Cu极所发生反应的电极反应式为______.
(3)现在要在铁片上镀一层金属铜,则a极要和直流电源的______(填“正极”或“负极”)连接;此时铜片上发生的电极反应式为______.
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通过实验方法测得H
2+Cl
2=2HCl的化学反应速率v和反应物浓度c的关系式为:v=k•c(H
2)
m•c(Cl
2)
n.式中k为常数,m、n的数值可用下表中数据确定.
c(H2)/mol•L-1 | 1.0 | 2.0 | 2.0 |
c(Cl2)/mol•L-1 | 1.0 | 1.0 | 4.0 |
v/mol•L-1•s-1 | 1.0k | 2.0k | 4.0k |
由此可推得,m、n值正确的是( )
A.m=1,n=1
B.m=
,n=
C.m=
,n=1
D.m=1,n=
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一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1mol X和1mol Y进行应:2X(g)+Y(g)⇌Z(g),经2min达到平衡,生成0.6mol Z,下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/
B.将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度为原来的
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0
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为了防止热带鱼池中水藻的生长,需保持水中Cu
2+的浓度约1.2×10
-5mol•L
-1.为避免在每次换池水时溶液浓度的改变,可把适当的含铜化合物放在池底,其饱和溶液提供适当的Cu
2+.已知CuS、Cu(OH)
2、CuCO
3的K
sp值依次为1.3×10
-36、2.2×10
-20、1.4×10
-10,下列四种物质中,能满足池水浓度要求的是( )
A.CuSO
4B.CuCO
3C.Cu(OH)
2D.CuS
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