【題目】“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了全世界的普遍重視,所以“低碳經(jīng)濟(jì)”正成為科學(xué)家研究的主要課題
(1)用電弧法合成的儲(chǔ)氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請(qǐng)完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
______ C+______ KMnO4+______H2SO4→______CO2↑+______MnSO4+______K2SO4+______H2O
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①實(shí)驗(yàn)1條件下平衡常數(shù)K=_________(取小數(shù)二位,下同)。
②實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則 的值_________(填具體值或取值范圍)。
③實(shí)驗(yàn)4,若900℃時(shí),在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,則此時(shí)V正________V逆 (填“<”,“>”,“=”)
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:_______________。
(4)CO2在自然界循環(huán)時(shí)可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為_______________。
【答案】(12分)
(1) 5:4:6:5:4:2:6;
(2)2.67 0<<1 <
(3)CH3OH(I)+O2(g)=CO(g)+2H2O(I) △H=-442.8kJ·mol-1
(4)5.6×10-5
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)氧化劑、還原劑得失電子數(shù)目相等配平,反應(yīng)中C元素化合價(jià)0→+4,Mn元素化合價(jià)+7→+2,反應(yīng)得失電子相等,則有:5C~4KMnO4,根據(jù)質(zhì)量守恒可確定H2SO4的計(jì)量數(shù)為6,則配平后的計(jì)量數(shù)分別是:5、4、6、5、4、2、6;
(2)① H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
初始濃度 1mol/L 2mol/L 0 0
轉(zhuǎn)化濃度 0.8mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l 0.8mol/l
平衡濃度 0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/l 0.8mol/l
所以平衡常數(shù)K==2.67
②增大水蒸氣的濃度可以提高CO的轉(zhuǎn)化率,因此實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣,則a、b必須滿足的關(guān)系是a<b,故0<<1。
③實(shí)驗(yàn)2條件下平衡常數(shù),需要列式計(jì)算平衡濃度
H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)
初始濃度 0.5mol/L 1mol/L 0 0
轉(zhuǎn)化濃度 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l 0.2mol/l
平衡濃度 0.3mol/L 0.8mol/L 0.2mol/l 0.2mol/l
則K==0.17
若在9000C時(shí),另做一組實(shí)驗(yàn),在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,則此時(shí) =0.2>0.17,這說明反應(yīng)在向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此υ正<υ逆。
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(g) △H=-44.0kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,將已知反應(yīng)×(①-②+③×4)得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(I),所以該反應(yīng)的△H=×[(-1275.6kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)+(-44.0kJ/mol)×4]=-442.8kJ·mol-1,
即CH3OH(I)+O2(g)=CO(g)+2H2O(I) △H=-442.8kJ·mol-1。
(4)Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol/L,等體積混合后溶液中c(CO32-)=1/2×2×10-4mol/L=1×10-4mol/L,根據(jù)Ksp=c(CO32-)×c(Ca2+)=2.8×10-9可知,c(Ca2+)=2.8×10-5mol/L,原溶液CaCl2溶液的最小濃度為混合溶液中c(Ca2+)的2倍,故原溶液CaCl2溶液的最小濃度為2×2.8×10-5mol/L=5.6×10-5mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法,錯(cuò)誤的是( )
A.二氧化硫常用于漂白紙漿 B.漂粉精可用于游泳池水消毒
C.晶體硅常用于制作光導(dǎo)纖維 D.氧化鐵常用于紅色油漆和涂料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求完成下列各題:
(1)質(zhì)量都是50 g的 HCl、NH3、CO2、O2四種氣體中,含有分子數(shù)目最少的是__________
(2)將2.3 g 金屬鈉投入到2.0 mol/L 100 mL的MgCl2溶液中,完全反應(yīng)后,所得溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為__________(假定反應(yīng)后溶液體積不變);如果將鈉、鎂、鋁均為0.3 mol分別與100 mL濃度為1 mol/L的HCl溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為____________。
(3)某溶液中只含有Na+、Al3+、Cl-、SO42-四種離子,已知前三種離子的個(gè)數(shù)比為3∶2∶1,則溶液中Al3+和SO42-的離子個(gè)數(shù)比為__________。
(4)青銅是人類歷史上的一項(xiàng)偉大發(fā)明。工業(yè)冶煉銅的原理主要是:
(Ⅰ)2Cu2S(硫化亞銅)+3O22Cu2O+2SO2↑
(Ⅱ)2Cu2O(氧化亞銅)+Cu2S6Cu+SO2↑
①用“單線橋法”表示出上述反應(yīng)(Ⅰ)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
2Cu2S(硫化亞銅)+3O22Cu2O+2SO2↑
②該反應(yīng)(Ⅰ)中的還原產(chǎn)物是____________;反應(yīng)(Ⅱ)中被氧化的物質(zhì)是____________。
③若反應(yīng)(Ⅰ)和反應(yīng)(Ⅱ)均轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.806×1024,則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的二氧化硫的體積為_____________ L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列屬于放熱的氧化還原反應(yīng)的是
A.二氧化碳與赤熱的炭反應(yīng)生成一氧化碳 B.葡萄糖在人體內(nèi)氧化
C.生石灰制熟石灰 D.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物、和水產(chǎn)資源等(如圖所示),下列有關(guān)說法正確的是
A.第①步中除去粗鹽中的SO42- 、Ca2+ 、Mg2+ 、Fe3+ 等雜質(zhì),加入的藥品順序?yàn)椋?/span>
Na2CO3 溶液→NaOH溶液→BaCl2 溶液→過濾后加鹽酸
B.工業(yè)上金屬鈉是通過氯堿工業(yè)制取
C.從第③步到第⑤步的目的是為了濃縮
D.在第③④⑤步中溴元素均被氧化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列溶液一定顯酸性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6 mol/L
D.pH<7的溶液
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【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列有關(guān)說法正確的是
A. 聚氯乙烯塑料常用于食品保鮮膜
B. 研發(fā)使用高效催化劑,可提高可逆反應(yīng)中原料的平衡轉(zhuǎn)化率
C. 明礬可用于飲用水的凈化,但不能殺菌消毒
D. 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】水的電離平衡曲線如下圖所示,下列說法不正確的是
A.圖中五點(diǎn)KW間的關(guān)系:B>C>A=D=E
B.若從A點(diǎn)到D點(diǎn),可采用:溫度不變?cè)谒屑尤肷倭康乃?/span>
C.若從A點(diǎn)到C點(diǎn),可采用:溫度不變?cè)谒屑尤脒m量的NH4Cl固體
D.若處在B點(diǎn)時(shí),將pH=2的硫酸與pH=10的KOH等體積混合后,溶液顯中性
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