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科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是...

科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环(如左图):

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(1)一种常用的方法是在230、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。右图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是:

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已知E1=8.2 kJ·mol-1,则E2=__________kJ·mol-1

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

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该反应的H___________0(填“<” 或“>” )。

实验2条件下的平衡常数K=           

实验3中,若平衡时H2O的转化率为1/3,则a/b=______,c=____。

实验4,若900时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时V     V(填“<” ,“>” ,“=”)

(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液,先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0.1mol/L Na2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则:

反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是____________________________。

反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时,有阻碍溶液pH变化的作用),请解释其原理______________________________________。

 

(1)198.8 (2)①<;②1;③0.5,c=b/3;④= (3)①c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);②向反应后的溶液中加入少量酸时,碳酸根结合氢离子转化为碳酸氢根,溶液的pH变化不大;加入少量碱时,碳酸氢根结合氢氧根转化为碳酸根,溶液的pH变化也不大 【解析】 试题分析:(1)反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值,则根据方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知该反应的反应热△H=(2×745+3×436-2×462.8-3×413.4-351-462.8)kJ/mol=-181.6kJ/mol。根据图像可知△H=E1-E2=-181.6kJ/mol,所以E2=189.8kJ/mol。 (2)①650℃根据方程式可知 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始量(mol) 4 2 0 0 转化量(mol) 1.6 1.6 1.6 1.6 平衡量(mol) 2.4 0.4 1.6 1.6 反应前后体积不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,则该反应的平衡常数为K= 900℃根据方程式可知 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始量(mol) 2 1 0 0 转化量(mol) 2/3 2/3 2/3 2/3 平衡量(mol) 4/3 1/3 2/3 2/3 此时平衡常数K= 这说明升高温度平衡常数减小,因此升高温度平衡向逆反应方向进行,即正反应是放热反应,则该反应的△H<0。 ②根据以上分析可知实验2条件下的平衡常数K=1。 ③实验3中, CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 起始量(mol) a b 0 0 转化量(mol) c c c c 平衡量(mol) a-c b-c c c 若平衡时H2O的转化率为1/3,则b=3c 又因为 解得b=2a,即a/b=0.5,c=b/3。 ④实验4,若900℃时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时浓度熵Q=1=K,因此反应恰好是平衡状态,则V正=V逆。 (3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液,先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0.1mol/L Na2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则: ①碳酸钠是0.01mol,二氧化碳是0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,根据方程式Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3可知二者反应生成0.01mol碳酸氢钠,另外还剩余0.005mol碳酸钠,则反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。 ②如果向反应后的溶液中加入少量酸时,碳酸根结合氢离子转化为碳酸氢根,溶液的pH变化不大;如果加入少量碱时,碳酸氢根结合氢氧根转化为碳酸根,溶液的pH变化也不大,因此反应后的溶液可以作“缓冲液”。 考点:考查反应热、平衡常数计算、外界条件对平衡状态的影响以及溶液中离子浓度大小比较等  
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考点分析:
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大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5,请回答下列问题:

(1)该酸雨中肯定存在的离子有         ;肯定不存在的离子有           ,说明其不存在的理由:

                                                      

(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式:                     

(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-                               

(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有                           ,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨,说明NO的作用:                       

 

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乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:

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请回答下列问题:

(1)试管A内在60℃80℃时发生的主要反应的化学方程式为        (注明反应条件)。

(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________,目的是              ;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在___________________,目的是____________________

3)烧杯B的作用是___________________________,烧杯B内盛装的液体可以是____________(写出一种即可,在题给物质中找)。

(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸,请你在所提供的药品中进行选择,设计一个简便的实验方案。所提供的药品有:pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为                                     

 

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碘化亚铜(Cu2I2)是一种不溶于水也不溶于酸的白色固体,用途很广泛。完成下列填空:

(1)碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液,就能得到碘化亚铜。写出该反应的化学方程式     

(2)往上述反应后溶液中加入淀粉,溶液变蓝,再滴加亚硫酸溶液,蓝色又褪去。写出KICu2I2H2SO3的还原性由强到弱的顺序是_____________           _   ______

(3)碘化亚铜能用于检测空气中的汞蒸气,其反应为:2Cu2I2 + HgCu2HgI4(玫瑰红)+ 2Cu,产物Cu2HgI4Cu元素显____价。当有1 molCu2I2参与反应时,转移电子____mol

(4)为除去稀盐酸中少量CuCl2杂质,可往溶液中加入过量的M试剂后进行过滤操作,再通入适量的Cl2后进行N操作。试剂M和操作N的组合正确的是_____(选填编号)

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工业上常常利用物质的酸碱性分离混合物.某一混合物含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四种物质,其分离方案如图。

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已知:①苯胺(满分5 manfen5.com)有弱碱性,可与盐酸等反应生成盐;

②常温下,苯胺、苯酚、苯甲酸、苯甲醇微溶于水,但均易溶于有机溶剂。

回答下列问题:

(1)写名称:物质2是             ,物质4是                 

(2)写出A、C的化学式:A             , C                

(3)写出反应的化学方程式:                                        

 

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下面是利用盐桥电池从某些含碘盐中提取碘的两个装置, 下列说法中正确的是

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A.两个装置中石墨I和石墨II作负极

B.碘元素在装置中被氧化,在装置中被还原

C.中MnO2的电极反应式为:MnO2+2H2O+2e-==Mn2++4OH

D.反应中生成等量的I2时导线上通过的电子数之比为15

 

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