CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图a所示。
在通常状况下,金刚石和石墨中, (填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热△H= kJ·mol-1。
(2)采用电化学法可将甲烷转化为二氧化碳,试写出以氢氧化钾水溶液作电解质时,该电池正极反应方程式 。
(3)CO2为原料还可合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。①2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) 该反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应的△H= (填“>0”、“<0”、“=0”或“不能确定”)
②下图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。
对上述流程的分析,下列说法正确的是 。
A.该流程至少包含4种形式的能量转化
B.流程设计体现了绿色化学思想
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
③图b所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。该电池负极的电极反应为 。
锌及其化合物用途广泛。火法炼锌以闪锌矿(主要成分是ZnS)为主要原料涉及的主要反应有: 2ZnS(s) + 3O2(g) = 2ZnO(s) + 2SO2(g) H1=-930 kJ·mol-1
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) H2=-221 kJ·mol-1
ZnO(s) + CO(g) = Zn(g) + CO2(g) H3= +198 kJ·mol-1
(1)反应ZnS(s) + C(s) + 2O2(g) = Zn(g) + CO2(g) + SO2(g)的H4= kJ·mol-1。
反应中生成的CO2与NH3混合,在一定条件下反应合成尿素:
若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,判断反应达到平衡状态的标志是 。
a.CO2与H2O(g)浓度相等 b.容器中气体的压强不再改变
c.2v(NH3)正 = v(H2O)逆 d.容器中混合气体的密度不再改变
(2)硫酸锌可广泛用作印染媒染剂和木材防腐剂。 ZnSO4受热分解过程中各物质物质的量随温度变化关系如图所示。
①写出700℃~980℃时发生反应的化学方程式: ,物质B的化学式是 。
②硫酸锌分解生成的SO2经下图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。写出循环I中反应2的化学方程式: ;循环II中电解过程阳极反应式是 。
某校化学兴趣小组的同学用滴定法对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。实验步骤如下,回答下列问题:
(1)用分析天平准确称取该样品5.000g,全部溶于水配制成1000.0mL的溶液。用 (填一仪器名称)量取其中20.00mL放在锥形瓶中,滴加几滴指示剂,待测。
(2)用浓度为0.1000mol/L的盐酸标准溶液进行滴定。滴定管在使用前应先检漏、洗涤、 、正式装液,排除气泡并调节液面。
(3)滴定过程中,锥形瓶中溶液的pH变化如下
下表是几种酸碱指示剂的变色范围,根据以上信息分析,上述中和滴定中可选用的指示剂是 ,滴定终点的现象是 。(如有几种,可任填一种)
(4)样品中,NaOH的质量百分含量为 。若滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定终了没有气泡,则会造成计算值 (填“偏大”、“偏小”或“无法确定”)。
25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为_______________________________________________________________。
(3)常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填字母序号,下同)。
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+) E.
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是___________。
(4)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1 000mL,稀释过程pH变化如图:则HX的电离平衡常数__________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数。
(5)H+浓度相同等体积的两份溶液A(盐酸)和B(CH3COOH)分别与锌粉反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是__________ (填写序号)。
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B
③参加反应的锌的物质的量A=B ④反应过程的平均速率B>A
⑤A中有锌剩余 ⑥B中有锌剩余
将2molSO2和1molO2混合置于体积可变,压强恒定的密闭容器中,在一定温度下发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H﹤0,当反应进行到时间t1点时达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1 mol。试回答下列问题:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K =
(2)反应进行到t1时,SO2的体积分数为 ;
(3)若在t1时充入一定量的氩气(Ar),SO2的物质的量将 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)若在t1时升温,重新达到平衡状态,新平衡混合物中气体的总物质的量 2.1mol(填“<”、“>”或“=”),简单说明原因 ;
(5)若其它条件不变,在t1时再加入0.2molSO2、0.1molO2 和1.8molSO3,在图中作出从t0→t1→t2点这段时间内SO2的物质的量变化曲线。
化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H >0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因 、 。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0,该设想能否实现? (选填“能”或“不能”),依据是 。
(2)氯气在298K、100kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有1/3与水反应。该反应的化学方程式为 ,在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,溶液中Cl—浓度 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)一定条件下,Fe3+和I—在水溶液中的反应是2I—+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向 (选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案 。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:ⅰ.此条件下反应A中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
ⅱ.
①写出此条件下,反应A的热化学方程式 。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差约为 kJ。