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资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。 (...

资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。

(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)  △H=-76.0 kJ·mol1

①上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。

②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)  △H=+113.4 kJ·mol1,则反应:3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。

(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4 H2 (g) 满分5 manfen5.com C H4 (g)+2 H2O(g),向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L1,H2 0.8 mol·L1,CH40.8 mol·L1,H2O1.6 mol·L1。则CO2的平衡转化率为________。300 ℃时上述反应的平衡常数K=____________________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)O。

(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如

图所示:

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①上述生产过程的能量转化方式是____________________。

②上述电解反应在温度小于900℃时进行,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为___________________。

 

(1)①2;②+18.7 kJ·mol-1(2)80%;25;< (3)①太阳能和电能转化为化学能;②2CO32--4e-=2CO2↑+O2↑ 【解析】 试题分析:(1)①由6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)知,反应方程式FeO中铁元素化合价+2升至Fe3O4中+,CO2由+4降至C中碳元素的0价,每生成1molC转移电子4mol,生成Fe3O4 2mol ,则生成1 mol Fe3O4转移电子2mol;②反应1:6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s),△H1=-76.0 kJ/mol;反应2:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g),△H2=+113.4 kJ/mol,根据盖斯定理△H=(△H1+△H2)=(-76.0+113.4)=+18.7 kJ/mol(2)2 L的恒容密闭容器中反应达到平衡时CH4浓度为0.8 mol/L,CO2浓度为0.2 mol/L,由题意知CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),反应的CO2与生成的CH4的物质量相等,CO2的平衡转化率为==80%;300 ℃时上述反应的平衡常数K==25;由题意知300 ℃时,K=25,200℃时,K=64.8,对正反应为吸热的可逆反应,升高温度,平衡正向移动,正反应的程度增大,K增大,对正反应为放热的可逆反应,升高温度,平衡逆向移动,正反应的程度减小,K减小,则该反应为放热反应,△H<0(3)由图知,是用吸收的太阳能和电源电能进行反应能量的来源,故太阳能和电能转化为化学能;电解反应中阳极失电子发生氧化反应,由图知反应产物为O2,又电解质为熔融碳酸钠,故反应方程式:2CO32--4e-=2CO2↑+O2↑。 考点:电子守恒;盖斯定理的计算;反应平衡常数的计算;反应热与焓变;电解原理
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废钒催化剂的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,现欲利用以下工艺流程回收V2O5

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回答下列问题:

(1) VOSO4中,V元素的化合价为_______,①中产生的废渣的主要成分是_________。

(2)配平④中反应的离子方程式:

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 (3)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表:

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试判断在实际生产时,⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为______________。

(4)生产时,将②中的酸性萃余液循环用于①中的水浸。在整个工艺流程中,可循环利用的物质还有________________。

(5)成品V2O5可通过铝热反应来制取金属钒,写出该反应的化学方程式:______________________________________。

 

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无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验,测定反应产生的SO3、SO2和O2的物质的量,并计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如下图所示:

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【提出猜想】

猜想I.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种;

猜想Ⅱ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。

猜想Ⅲ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。

【实验探究】

已知实验结束时,硫酸铜完全分解。

(1)组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)

(2)若实验结束时装置B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正确。

(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后,测得相关数据也不

同,数据如下:

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请通过计算,推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式:

第一小组:_____________________________________________________________;

第二小组:_____________________________________________________________。

 

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X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表是常温下浓度均为0.0 1 mol·L-1的X、Y、Z、W溶液的pH。

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(1)X、W的化学式分别为_______、________。

(2)W的电离方程式为______________________________。

(3)25℃时,Z溶液的pH>7的原因是______________________________________(用离子方程式表示)。

(4)将X、Y、Z各1mol·L-1同时溶于水中制得混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为 _______________________________________________________ 。

(5)Z溶液与W溶液混合加热,可产生一种无色无味的单质气体,该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

 

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铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途,试回答下列问题:

(1)铝的原子结构示意图为___________;铁、铝、铜三种金属的金属活动性由弱到强的排列顺序是__________。

(2)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,请写出该反应的离子方程式:_________________。

(3)如图装置中,铁作________极,铜电极的电极反应式为_________________________。

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(4)已知铜与稀硫酸不反应,但铜片在稀硫酸中长时间加热时溶液会呈蓝色,请用化学方程式表示其原因:__________________________________________________________。

(5)氯化铝广泛用作有机合成和石油工业的催化剂。将铝土矿粉(主要成分为A12O3)与焦炭混合后加热并通人氯气,可得到氯化铝,同时生成CO,写出该反应的化学方程式:_____________________________ ,该反应的氧化剂是_________________。

(6)某校兴趣小组为测定一种铁铝硅合金 (FexAlySiz) 粉末的组成,提出如下方案:准确称取1.46 g该合金粉末,加入过量盐酸溶液,充分反应后过滤,测定剩余固体质量0.07 g。向滤液中滴加足量NaOH浓溶液,充分搅拌、过滤、洗涤得固体。再将所得固体充分加热、灼烧,得红棕色粉末1.60g,通过计算确定此合金的组成为________________ (填化学式)。

 

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常温下,将0.1 mo1·L1的醋酸溶液加水稀释至原来体积的10倍,下列有关叙述正确的是

A.CH3 COOH的电离平衡常数增大为原来的10倍

B.CH3 COO与CH3 COOH的浓度之比增大为原来的10倍

C.CH3 COO与H的浓度之积减小为原来的0.1

D.CH3 COOH与CH3 COO的浓度之和减小为原来的0.1

 

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