为解决能源危机,有人提出用CaCO3制取C2H2作燃料。具体反应为:
① CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
② CaO(s)+3C(s)CaC2(s)+CO(g)
③ CaC2(s)+H2O(l)CaO(s)+C2H2(g)
(1)制备1mol C2H2(g)需一定量的C(s),这些炭完全燃烧可放热__________kJ
(2)若1mol C2H2完全燃烧可放出热量1298kJ,则将C2H2(g)作为燃料是否合算?说明理由__________。
(3)为什么反应①和②需要高温,反应③只需常温__________(已知有关物质的△Hf(298k)/kJ·mol-1为:CaC2(s):—60,CO2(g):—393,H2O(l):—285,C2H2(g):227,CaO(s):—635,CaCO3(s):—1207,CO(g):—111)
Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物pCP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制pCP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
编号 | 实验目的 | T/K | pH | c/10-3 mol/L | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 为以下实验作参考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究温度对降解反应速率的影响 | ____ | ____ | ____ | ____ |
③ | ____ | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
[数据处理]实验测得pCP的浓度随时间变化的关系如图:
(2)请根据图中实验①曲线,列式并计算降解反应在50~150 s内的反应速率:________。
[解释与结论]
(3)实验①②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:____________。
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,_________________________。
已知可逆反应CO(g) + H2O (g)⇌CO2(g) + H2(g),在830K温度下达到平衡。
(1)其化学平衡常数K的表达式为K= _______。
(2)830K时,若起始时:c (CO) = 2mol/L,c (H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%, K值为________。
(3)830K,若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L,则水蒸气的转化率为_______。
(4)若830K时起始浓度c (CO)=a mol/L,c (H2O)=b mol/L,H2的平衡浓度c (H2)=c mol/L,①a、b、c之间的关系式是_________;
②当a = b时,a= ________c。
Ⅰ.用50mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是______________;
(2)环形玻璃搅拌棒_______(填“能”或“不能”)用环形铁质搅拌棒代替,其原因是________;
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是___________。实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量______ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (填“相等”“不相等”)。
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:________。
Ⅱ.FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。已知25℃,101 kPa时:
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH=-1648 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) ΔH=-1480 kJ·mol-1
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是___________。
向一体积不变的密闭容器中充入和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且各改变一种不同的条件。
(1)时改变的条件为___________,B的起始物质的量为____________。
(2)各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
则之间的关系为___________。(用“>”、“<”或“=”)。
(3)阶段,若A的物质的量变化了0.01 mol,而此阶段中反应体系的能量变化为akJ(a>0),写出此条件下该反应的热化学方程式:______________________。
向盛有5 mL 0.01 mol/L的硫氰化钾溶液的小烧杯中,加入5 mL0.01 mol/L的FeCl3溶液,混合液立即__________。写出上述反应的离子方程式_____________。向以上溶液中再加0.1 mol/L NaOH溶液至过量,其现象是__________,写出发生上述现象的反应离子方程式_____________。