【題目】CO2是重要的化工原料,也是應(yīng)用廣泛的化工產(chǎn)品。CO2與過(guò)氧化鈉或超氧化鉀反應(yīng)可產(chǎn)生氧氣。

完成下列計(jì)算:

1CO2通入氨水生成NH4HCO3NH4HCO3很容易分解。2.00mol NH4HCO3完全分解,分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后的體積為_________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

2)某H2中含有2.40 molCO2,該混合氣體通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反應(yīng),該NaOH溶液的濃度為_______

3CO2KO2有下列反應(yīng):

4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2

4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2

9 mol CO2在密封艙內(nèi)和KO2反應(yīng)后生成9 molO2,則反應(yīng)前密封艙內(nèi)H2O的量應(yīng)該是多少?列式計(jì)算。

4)甲烷和水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2

已知:CO+2H2CH3OH CO2+3H2CH3OH+H2O

300 mol CH4完全反應(yīng)后的產(chǎn)物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若獲得甲醇350 mol,殘留氫氣120 mol,計(jì)算CO2的轉(zhuǎn)化率。

【答案】189.6

22.4 mol/L≥c≥1.2 mol/L

3

n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)

4300 mol CH4完全反應(yīng)產(chǎn)生H2900mol

設(shè)CO2轉(zhuǎn)化率為αCO轉(zhuǎn)化率為β

300β+100α=350 600β+300α=900-120

α=80%

或設(shè)CO2轉(zhuǎn)化率為α 900350×2100α=120 α=80/100=80%

【解析】試題分析:

1)碳酸氫銨分解的化學(xué)方程式為:NH4HCO3H2O+NH3↑+CO2,從方程式可以看出,分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后,所得氣體為NH3CO2,且n(NH3)+ n(CO2)=2n(NH4HCO3)=2×2.00mol=4.00mol,則V(混合氣體)=4.00mol×22.4L/mol=89.6L,即分解產(chǎn)物經(jīng)干燥后的體積為89.6L。

2)根據(jù)題意要求,2.40 molCO2被完全吸收,NaOH也完全反應(yīng),則反應(yīng)的產(chǎn)物可能是Na2CO3(此時(shí)NaOH的濃度最大)或NaHCO3(此時(shí)NaOH的濃度最。┗Na2CO3NaHCO3的混合物。用極值思想分析兩個(gè)特殊情況:

CO2+NaOH=NaHCO3,n(NaOH)= n(CO2)=2.40mol,則c(NaOH)= =1.20mol/L

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80mol,則c(NaOH)= =2.40mol/L

綜合(1)、(2)可知,NaOH溶液的濃度應(yīng)該為1.20mol/L≤c(NaOH)≤2.40mol/L。

3)法一:

依題意,9 mol CO2在密封艙內(nèi)和KO2反應(yīng)后生成9 mol O2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通過(guò)觀察題給兩個(gè)方程式可知,當(dāng)把兩個(gè)方程式相加時(shí)正好符合題目要求:

8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2

所以有n(H2O)= n(CO2)= ×9mol=3mol,即反應(yīng)前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為3mol。

法二:

設(shè)反應(yīng)前密封艙內(nèi)H2O的物質(zhì)的量為n

4KO2+ 4CO2+ 2H2O → 4KHCO3+ 3O2

2nn 1.5n

4KO2+ 2CO2→ 2K2CO3+ 3O2

9-2n 1.5(9-2n)

根據(jù)題意生成氧氣9mol,所以有1.5n+ 1.5(9-2n)=9mol,解得n=3mol,即反應(yīng)前密封艙內(nèi)

H2O的物質(zhì)的量為3mol。

4)法一:

CH4+ H2OCO + 3H2

300mol 300mol 900mol

設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為α,CO的轉(zhuǎn)化率為β

CO + 2H2CH3OH CO2+ 3H2CH3OH + H2O

300βmol 600βmol 300βmol 100αmol 300αmol 100αmol

根據(jù)題意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+100αmol=350mol-------①

根據(jù)題意,反應(yīng)后殘留氫氣120mol,則實(shí)際參加反應(yīng)的氫氣為900mol-120 mol,所以有

600βmol+300αmol="900mol-120" mol--------②

①②α=0.8,即CO2的轉(zhuǎn)化率為80%。

法二:

在合成甲醇的反應(yīng)中,氫元素在生成物中有兩種存在形式,一是存在于甲醇中,二是存在于水中,設(shè)CO2的轉(zhuǎn)化率為α

CH4+ H2OCO + 3H2

300mol 900mol

CO2+ 3H2CH3OH + H2O

100αmol 100αmol

根據(jù)題意,反應(yīng)后殘留氫氣120mol,則實(shí)際參加反應(yīng)的氫氣為900mol-120 mol,根據(jù)反應(yīng)中氫元素的守恒可有:900mol-120mol=350mol×2+100αmol,解得α=0.8,即CO2的轉(zhuǎn)化率為80%

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下列原子的價(jià)電子構(gòu)型中,第一電離能最小的是( )

A. 2s22p4 B. 3s23p4 C. 4s24p4 D. 5s25p4

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【題目】有機(jī)物中,有一些分子式符合通式CnHn,如C2H2、C6H6等。

(1)關(guān)于這些有機(jī)物的說(shuō)法中正確的是______(填編號(hào))。

A.可能互為同系物

B.在空氣中燃燒時(shí)火焰明亮且產(chǎn)生黑煙

C.一定能使高錳酸鉀酸性溶液褪色

D.等質(zhì)量的這些有機(jī)物完全燃燒時(shí)耗氧量相同

(2)寫(xiě)出分子式為C4H4且為鏈烴的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________,它的一氯代物的同分異構(gòu)體有________種。

(3)寫(xiě)出除苯外分子式為C6H6且結(jié)構(gòu)中只有C—C鍵和C—H鍵的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________________________________________________________。

(4)某有機(jī)物分子式為C8H8,且屬于芳香烴,已知它可使高錳酸鉀酸性溶液和溴水褪色,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________,寫(xiě)出其發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________。

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【題目】下列物質(zhì)中,在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是( )

A. 葡萄糖 B. 淀粉 C. 甲酸甲酯 D. 油脂

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【題目】實(shí)驗(yàn)室使用的濃鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%,密度為1.19 g·cm3,則物質(zhì)的量濃度是

A11.9 B11.9 mol·L1 C0.012 mol·L1 D.無(wú)法計(jì)算

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【題目】 自然環(huán)境提供的能夠?yàn)槿祟?lèi)利用的淡水資源并不豐富,而且淡水資源缺乏的形勢(shì)日益嚴(yán)峻。地球的海水總量約為1.3×109億噸,是人類(lèi)最大的水資源庫(kù)。電滲析法是近年發(fā)展起來(lái)的一種較好的海水淡化技術(shù),其原理如下圖所示:

回答下列問(wèn)題:

1大海中的海水________(不能”)直接通入到裝置中,理由是_______________________。

2a是電源的________極,b是電源的________極。

3________(淡水濃水”),口排出的是________(淡水濃水”)

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【題目】為治理環(huán)境,減少霧霾,應(yīng)采取措施減少二氧化硫、氮氧化物(NOx)CO2的排放量。

處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。

①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ· mol-1

②CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-586.7 kJ· mol-1

(1若用4.48 L CH4還原NO生成N2,則放出的熱量為 kJ(保留兩位小數(shù))。(氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

(2用電化學(xué)處理含NO3的廢水,電解的原理如圖1所示,則電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為 ;

利用I2O5消除CO污染的反應(yīng)為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入4 mol CO,測(cè)得CO2的體積分?jǐn)?shù)(φ)隨時(shí)間(t)變化曲線如圖2所示。

(3T1時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值為 。

(4下列說(shuō)法不正確的是 (填字母)

A容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B兩種溫度下,c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng)相等

Cd點(diǎn)時(shí),在原容器中充入一定量氦氣,CO的轉(zhuǎn)化率不變

Db點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系:Kb<Kd

以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4 為催化劑,可以將CO2CH4通過(guò)反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) ΔH<0直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖3所示。

(5250300 ℃時(shí),乙酸的生成速率減小的主要原因是

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【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A32 g O2所含的分子數(shù)目為NA

B1 mol H2O含有的H2O分子數(shù)目為NA

C1 mol H2O含有的氫原子數(shù)目為NA

D0.5NA個(gè)O2分子的物質(zhì)的量是0.5 mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】 NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。有關(guān)草酸(HOOC-COOH)的下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A90g草酸中共用電子對(duì)數(shù)目為0.9NA

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C9.0 g草酸溶于水,其中C2O42-HC2O4-的微粒數(shù)之和為01NA

D90g草酸受熱完全分解為CO2、CO、H2O,標(biāo)況下測(cè)得生成的氣體體積為4.48 L

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