【題目】為減小和消除CO2對(duì)環(huán)境的影響,一方面世界各國(guó)都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌?/span>“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:
(1)在合成塔中,若有4.4kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出4947 kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是______________________________________。
(2)以甲醇為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2,負(fù)極通入甲醇,在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:
CH3OH + H2O - 6e-=== CO2 + 6H+
則正極發(fā)生的反應(yīng)是__________;放電時(shí),H+移向電池的______(填“正”或“負(fù)”)極。
(3)常溫常壓下,飽和CO2水溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5mol·L-1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級(jí)電離,則H2CO3HCO3-+H+ 的平衡常數(shù)K=_____________。(已知:10-5.6=2.5×10-6)
(4)常溫下,0.1 mol·L-1NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3)________c(CO32-) (填“>”、“=”或“<”),原因是________________________(用離子方程式和必要的文字說明)。
(5)小李同學(xué)擬用沉淀法測(cè)定空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù),他查得CaCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.96×10-9、2.58×10-9。小李應(yīng)該選用的試劑是___________________。
【答案】CO2(g)+3H2(g)=== CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.47kJ/mol O2+ 4H+ + 4e-=2 H2O 正 4.2×10-7mol·L-1 > 因?yàn)榧却嬖?/span> HCO3-CO32-+H+ 也存在HCO3-+H2OH2CO3+OH-、而HCO3-的水解程度大于電離程度 Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)
【解析】
(1)合成塔中發(fā)生反應(yīng)為二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇和水,根據(jù)4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出4 947 kJ的熱量,則1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量,據(jù)此寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
(2)氧氣在正極上被還原,在酸性條件下生成水,由此寫出電池正極電極反應(yīng)式;電池的正極上有聚集的電子,放電時(shí),電解質(zhì)溶液的陽離子向電池的正極移動(dòng);
(3)電離平衡常數(shù)指弱電解質(zhì)在一定條件下電離達(dá)到平衡時(shí),溶液中電離所生成的各種離子濃度系數(shù)次冪的乘積,跟溶液中未電離分子的濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,則H2CO3HCO3-+H+的平衡常數(shù)K= ;
(4)溶液中存在平衡 HCO3-CO32-+H+、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,而HCO3-的水解程度大于電離程度;
(5)根據(jù)CaCO3、BaCO3的溶度積大小可知BaCO3更難溶,因此令CO2生成BaCO3反應(yīng)更完全。
(1)根據(jù)4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應(yīng),可放出4 947 kJ的熱量,則1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量,所以熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol;
故答案為:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.47kJ/mol;
(2)氧氣在正極上被還原,在酸性條件下生成水,電池正極電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O,電池的正極上有聚集的電子,放電時(shí),電解質(zhì)溶液的陽離子向電池的正極移動(dòng),即H+移向電池的正極;
故答案為:O2+4H++4e-=2H2O;正;
(3)飽和CO2水溶液的pH=5.6,所以c(H+)=10-5.6=2.5×10-6mol/L,c(H2CO3)=1.5×10-5molL-1,則H2CO3HCO3-+H+的平衡常數(shù),K= ==4.2×10-7molL-1;
故答案為:4.2×10-7molL-1;
(4)溶液中存在平衡 HCO3-CO32-+H+、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,而HCO3-的水解程度大于電離程度,所以溶液中c(H2CO3)>c(CO32-);
故答案為:>;溶液存在平衡 HCO3-CO32-+H+、HCO3-+H2OH2CO3+OH-,而HCO3-的水解程度大于電離程度;
(5)根據(jù)CaCO3、BaCO3的溶度積大小可知BaCO3更難溶,因此令CO2生成BaCO3反應(yīng)更完全,故可選擇Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)作為CO2的沉淀劑;
故答案為:Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行填空。
(1)要使NH3與CH4含相同數(shù)目的H原子,則NH3和CH4的物質(zhì)的量之比為______。
(2)在一定的溫度和壓強(qiáng)下,1體積 X2(g)跟3體積Y2(g)化合生成2體積化合物,則該化合物的化學(xué)式是________。
(3)將50 mL 0.1 mol·L的NaCl和100 mL 0.05 mol·LCaCl2溶液混合后,若溶液的體積為二者體積之和,則混合溶液中c(Cl-)為________。
(4)三種正鹽的混合溶液中含有0.2 mol Na+、0.25 mol Mg2+、0.4 mol Cl-、SO42-,則n(SO42-)為_________。
(5)有等體積的NaCl、CaCl2、AlCl3三種溶液,分別與足量的AgNO3溶液反應(yīng),若生成沉淀的質(zhì)量相等,則三種溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為_____________。
(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,NH3與CH4組成的混合氣體的密度為0.75g/L,該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_____________,NH3的體積分?jǐn)?shù)為___________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率v(v表示反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率)為
A. (NH3)= 0.002mol/(L·s)B. (O2)= 0.01mol/(L·s)
C. (NO)= 0.008mol/(L·s)D. (H2O)= 0.004mol/(L·s)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A元素的一種單質(zhì)是重要的半導(dǎo)體材料,含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料—光導(dǎo)纖維,C與燒堿反應(yīng)生成含A元素的化合物D。
(1)易與C發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是________,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________ 。
(2)將C與純堿混合,在高溫熔融時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)也可生成D,同時(shí)還生成B的最高價(jià)氧化物E;將E與D在足量的水中混合后,又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。
①寫出生成D和F的化學(xué)反應(yīng)方程式:____________________、__________________。
②要將純堿在高溫下熔化,下列坩堝中不可選用的是________。
A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝 C.瓷坩堝 D.鐵坩堝
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用98%的濃硫酸(其密度為1.84 g/cm3)配制98 mL 1.0 mol·L-1稀硫酸,若實(shí)驗(yàn)儀器有:
A.100 mL量筒 B.托盤天平 C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶 E.10 mL量筒 F.膠頭滴管 G.50 mL燒杯 H.100 mL容量瓶
(1)需量取濃硫酸的體積為 ______ mL。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的儀器有(填序號(hào))_______
(3)配制過程中,下列情況會(huì)使配制結(jié)果偏高的是(填序號(hào))_____
①定容時(shí)俯視刻度線觀察液面
②容量瓶使用時(shí)未干燥
③定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水補(bǔ)至刻度線
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正確的是(填序號(hào))_______
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配液潤(rùn)洗
C.將氫氧化鈉固體放在天平托盤的濾紙上,準(zhǔn)確稱量并放入燒杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D.將準(zhǔn)確量取的18.4 mol·L-1的硫酸,注入已盛有30 mL水的100 mL的容量瓶中,加水至刻度線
E.定容后塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略去)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span> ( )
A. 加熱裝置I中的燒杯分離I2和高錳酸鉀固體
B. 用裝置II驗(yàn)證二氧化硫的漂白性
C. 用裝置III制備氫氧化亞鐵沉淀
D. 用裝置IV檢驗(yàn)氯化銨受熱分解生成的兩種氣體
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.常溫常壓下,14 g 由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA
B.高溫下,0.2molFe與足量水蒸氣反應(yīng),生成的H2分子數(shù)目為0.3NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L水中含有分子的數(shù)目為0.5NA
D.在過氧化鈉與水的反應(yīng)中,每生成0.1mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為落實(shí)“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH4+廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計(jì)了如下流程:
下列說法不正確的是
A. 固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B. X可以是空氣,且需過量
C. 捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO
D. 處理含NH4+廢水時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:NH4++NO2-==N2↑+2H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度較高的儲(chǔ)氫材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。則下列說法不正確的是
A.鐵鎂合金的化學(xué)式為Mg2Fe
B.晶體中存在的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵
C.晶格能:氧化鎂>氧化鈣
D.該晶胞的質(zhì)量是g(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com