【題目】二氯化碳利用具有十分重要的意義,科學(xué)家有以下幾個(gè)設(shè)想。

(1)用太陽能將CO2轉(zhuǎn)化成O2C(石墨烯),其設(shè)想如下:

Fe3O4Fe的化合價(jià)是+ 2和 __________;

②重整系統(tǒng)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________

(2)二氧化碳和氫氣在催化劑作用下可制取低碳烯烴。在一密閉容器中分別投入1molCO2、3molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4 (g)+ 4H2O(g) △H;在不同溫度下,用傳感技術(shù)測出平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量變化關(guān)系如右下圖所示。

其它條件不變,起始時(shí)若按lmolCO2、2molH2進(jìn)行投料,CO2轉(zhuǎn)化率將_____________(填“增大”、“ 減小”或“不變”);

②△H________0(填“>”“<”“ 不能確定”)。

③若測試中體系內(nèi)無氧氣產(chǎn)生,試結(jié)合圖示推斷熱穩(wěn)定性C2H4 ________ H2O (填“>”“<”“ 不能確定”)。

(3)用氨水吸收CO2制化肥(NH4HCO3)

①已知:NH3·H2O(aq) NH4+ (aq) +OH-(aq) △H1=a kJmol-1

CO2 (g) + H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJmol-1

H2CO3(aq) + OH-(aq)HCO3-(aq) + H2O(l) △H3=ckJmol-1

則利用NH3 H2O吸收CO2制備NH4HCO3的熱化學(xué)方程式為_____________________________

②已知常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如表:

Kb(NH3·H2O)

2×10-5mol L-1

Ka1(H2CO3)

4×10-7mol L-1

Ka2(H2CO3)

4×10-11mol L-1

則反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3 H2O+ H2CO3的平衡常數(shù)k=___________。

【答案】 +3 6FeO+CO2==2Fe3O4+C 減小 < < NH3·H2O(aq)+CO2(g)NH4+ (aq)+ HCO3-(aq) △H=(a+b+c) kJmol-1 1.25×10-3

【解析】(1)①本題考查四氧化三鐵中鐵的價(jià)態(tài),四氧化三鐵中鐵元素以+2價(jià)、+3價(jià);②根據(jù)原理,重整系統(tǒng)中加入FeO和CO2,生成石墨烯和Fe3O4,因此反應(yīng)方程式為6FeO+CO2=2Fe3O4+C;(2)本題考查影響化學(xué)反應(yīng)平衡移動的因素,①現(xiàn)在通入1molCO2和2molH2,相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上減少氫氣的量,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,CO2的轉(zhuǎn)化率減;②隨著溫度的升高,氫氣的物質(zhì)的量增大,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),即△H<0;③根據(jù)圖示,如果乙烯的穩(wěn)定性大于水,則會產(chǎn)生氧氣,但現(xiàn)在體系中沒有氧氣產(chǎn)生,因此C2H4的穩(wěn)定性小于H2O;(3)①本題考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,NH3·H2O(aq) NH4+ (aq) +OH-(aq) ,CO2 (g) + H2O(l)H2CO3 (aq),H2CO3(aq) + OH-(aq)HCO3-(aq) + H2O(l),NH3·H2O與CO2反應(yīng)生成NH4HCO3的反應(yīng)是NH3·H2O+CO2=NH4HCO3,因此是得出NH3·H2O(aq)+CO2(g)NH4+ (aq)+ HCO3-(aq) H=(a+b+c) kJmol-1;②根據(jù)反應(yīng),平衡常數(shù)K=c(H2CO3)×c(NH3·H2O)/[c(NH4)×c(HCO3)],分子分母同乘以c(H)×c(OH),得出:K=Kw/(Ka1(H2CO3)×Kb(NH3·H2O)=1.25×103。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A. 配制FeCl2溶液時(shí),為了防止Fe2+水解可向溶液中加入適量的稀硝酸

B.向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,過濾,向洗凈的沉淀中加稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,則Ksp( BaCO3)<Ksp( BaSO4)

C.過量的鐵在氯氣中燃燒可生成氯化亞鐵

D.已知I2可溶于KI形成KI3,向兩支盛有KI3溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液變藍(lán),后者有黃色沉淀,說明KI3溶液中存在平衡:I3-I2+I-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量NOx、CO、CO2等氣體,嚴(yán)重污染空氣,對廢氣進(jìn)行脫硝,脫碳等處理可實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。

Ⅰ、脫硝:

已知:①H2的熱值為142.9kJ/g(熱值是表示單位質(zhì)量的燃料完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量);

②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+133kJ/mol

③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol

催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為:_______

Ⅱ、脫碳

(1)CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以熔融的碳酸鹽為電解質(zhì))。寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:_______。

(2)甲醇是一種可再生能源,工業(yè)上可用合成氣制備甲醇,反應(yīng)為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。某溫度下在容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),其相關(guān)數(shù)據(jù)戔右圖;反應(yīng)開始至平衡時(shí),用H2表示化學(xué)反應(yīng)速率為________。該溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_________。

(3)向1L密閉容器中加入1molCO2、3molH2,在適當(dāng)?shù)臈l件下,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g).

①下列敘述能說明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________。

a.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變

b.CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變

c.CO2和H2的轉(zhuǎn)化率相等

d.混合氣體的密度保持不變

e.1molCO2生成的同時(shí)又3molH-H鍵斷裂

②相同條件下,在容積都為1L且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后反應(yīng)達(dá)到平衡。

容器

反應(yīng)物投入量

1mol CO2、3molH2

amol CO2、3amolH2

bmolCH3OH(g)、bmolH2O(g)

若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.6倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆向反應(yīng)方向進(jìn)行,則b的取值可能為_________(填序號)

a.0.7 b.0.9 c.1.2

若保持溫度不變,起始加入0.5molCO2、0.5molH2、0.5molCH3OH(g)、0.5molH2O(g) 則此反應(yīng)速率的關(guān)系:v__________v。(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組擬設(shè)計(jì)微生物燃料電池將污水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化成環(huán)境友好的物質(zhì),工作原理如圖所示(a、b均為石墨電極).下列分析正確的是

A. a 電極發(fā)生反應(yīng):H2NCH2CH2NH2+16e-+4H2O==2CO2↑+N2↑+16H+

B. 質(zhì)子交換膜處H+由右向左移動

C. 該電池在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

D. 開始放電時(shí)b極附近pH不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示,集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體,將集氣瓶置于光亮處,然后擠壓膠頭滴管使膠頭滴管內(nèi)的水進(jìn)入集氣瓶,發(fā)現(xiàn)燒杯中的水會倒吸進(jìn)入集氣瓶,則集氣瓶內(nèi)的混合氣體可能是

①CO、O2 ②NO、O2 ③NO2、O2④N2、H2 ( )

A. ①② B. ②④

C. ③④ D. ②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)或者現(xiàn)象主要體現(xiàn)了硝酸的什么性質(zhì)? 久置濃硝酸顯黃色(填序號,下同),用稀硝酸清洗試管壁上的銀 , 稀硝酸清洗石灰水試劑瓶壁上的固體 , 用濃硝酸清洗積碳的試管
①(強(qiáng))氧化性 ②酸性 ③還原性 ④不穩(wěn)定性 ⑤揮發(fā)性 ⑥脫水性 ⑦吸水性.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上以氯氣和石灰乳為原料制造漂白粉.漂白粉的有效成分是(
A.Cl2
B.CaCl2
C.Ca(OH)2
D.Ca(ClO)2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是

A. AlCl3 B. Na2O C. FeCl2 D. SiO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,屬于非電解質(zhì)的是

A. 酒精 B. Cl2 C. NaOH D. H2SO4

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