【題目】捕碳技術(shù)是指從空氣中捕獲二氧化碳的各種科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。許多科學(xué)家認(rèn)為從空氣中捕獲二氧化碳不僅在理論上可行,很快還會(huì)成為一個(gè)對(duì)付全球變暖的實(shí)用武器;目前 NH3和(NH4)2CO3等物質(zhì)已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑。

(1)下列物質(zhì)中不可能作為CO2捕獲劑的是_________

A.NH4Cl B.CH3CH2OH C.CaCl2 D.Na2CO3

(2)工業(yè)上用NH3捕碳可合成CO (NH2)2:已知:①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L NH3與足量CO2完全反應(yīng)生成NH2CO2 NH4 (s)時(shí)放出39.8kJ的熱量;②NH2CO2 NH4 (s)= CO(NH2)2(s)+ H2O(g) △H=+72.5 KJ·mol-1,則2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+ H2O(g)的△H=_________KJ·mol-1

(3)用(NH4)2CO3捕碳的反應(yīng)如下:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2(NH4)2HCO3(aq)。為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體,保持其它初始實(shí)驗(yàn)條件不變,分別在不同溫度下,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度,得到趨勢(shì)圖(見(jiàn)下圖):

①c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系為V逆c ____正d (填“>”、“=”或“<”)。

②b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)K b、K c、Kd 從小到大的順序?yàn)?/span>_______(填“>”、“=”或“<”)。

③在T2~T4溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì),其原因是______________。

(4)用堿性溶液也可捕碳:在常溫下,將0.04molCO2通入200mL0.2mol/L的Na2S溶液中,已知:H2CO3的電離平衡常數(shù):K1=4.3×10—7、K2=5.6×10—11;H2S的電離平衡常數(shù):K1=5.0×10—8、K2=1.1×10—12;卮鹣铝袉(wèn)題:

①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

②充分反應(yīng)后下列關(guān)系式中正確的是 ___________。

A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-)

B.(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)

C.c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3)>c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)

③計(jì)算反應(yīng)后的溶液中c(H2S)c(OH-)/ c(HS-)的值為___________ 。

【答案】ABC -245.9 < Kd<Kc <Kb T2-T3區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)的速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲 CO2+S2—+H2O=HCO3+HS A 2×10—7

【解析】

(1)二氧化碳是酸性氧化物,能夠與堿性的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng);

(2)根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;

(3)①溫度高反應(yīng)速率快,據(jù)此分析c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系;

②該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡左移,平衡常數(shù)減小,據(jù)此進(jìn)行分析;

T2-T3區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)的速率越快;T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲;據(jù)此進(jìn)行分析。

(4)①根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性由大到小順序:H2CO3>H2S>HCO3->HS-,根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸規(guī)律,分析該反應(yīng)的產(chǎn)物;

②充分反應(yīng)后所得溶液為碳酸氫鈉和硫氫化鈉;根據(jù)物料守恒、電荷守恒進(jìn)行分析,根據(jù)兩種酸式鹽水解的能力進(jìn)行分析;

==,據(jù)此進(jìn)行計(jì)算。

(1)二氧化碳是酸性氧化物,具有堿性的物質(zhì)均能捕獲CO2,反應(yīng)如下: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;而CH3CH2OH、CaCl2顯中性,NH4Cl溶液顯酸性均不與CO2反應(yīng),不能做CO2捕獲劑;

答案選ABC;

(2)①標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L NH3的物質(zhì)的量為0.25mol,與足量CO2完全反應(yīng)生成NH2CO2 NH4 (s)時(shí)放出39.8kJ的熱量,則2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2 NH4 (s),H=-39.8×8=-318.4kJ·mol-1;②NH2CO2 NH4 (s)= CO(NH2)2(s)+ H2O(g) H=+72.5 kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律可知:①+②可得2NH3(g)CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)H=-318.4kJ·mol-1+72.5kJ·mol-1=-245.9kJ·mol-1;

(3)①針對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)講,溫度高反應(yīng)速率快,d點(diǎn)溫度大于c點(diǎn)的溫度,所以c點(diǎn)的逆反應(yīng)速率和d點(diǎn)的正反應(yīng)速率的大小關(guān)系為c d

②在圖1CO2的濃度存在一最低點(diǎn),則在T1T2區(qū)間,反應(yīng)未達(dá)到化學(xué)平衡,溫度升高,反應(yīng)速率加快,CO2被捕捉的量增加,剩余CO2的濃度減;T4T5區(qū)間,反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡,升高溫度剩余CO2的濃度增大,即升高溫度,反應(yīng)平衡向左移動(dòng),因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH3<0,所以溫度升高,平衡常數(shù)減小,因此b、c、d三點(diǎn)的平衡常數(shù)K b 、K c、Kd 從小到大的順序?yàn)?/span> Kd<Kc <Kb

T2-T3區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)的速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲;所以在T2T4溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì);

綜上所述,本題答案是:T2-T3區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)的速率越快,所以CO2被捕獲的量隨溫度升高而提高。T3-T4區(qū)間,化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡,由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以不利于CO2的捕獲;

(4)①根據(jù)電離平衡常數(shù)可知,酸性大小順序:H2CO3>H2S>HCO3->HS-,所以將0.04molCO2通入200mL0.2mol/LNa2S溶液中,n(CO2)n(Na2S)=1:1反應(yīng)生成碳酸氫鈉和硫氫化鈉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO2+S2—+H2O=HCO3+HS;

②據(jù)①分析可知,充分反應(yīng)后所得溶液為碳酸氫鈉和硫氫化鈉,

A.溶液中存在電荷守恒,(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-), 選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.同濃度的同體積的碳酸氫鈉和硫氫化鈉,二者溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,因此根據(jù)物料守恒可知c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.碳酸氫鈉溶液的Kh===×10-7;硫氫化鈉溶液的Kh===2×10-7,碳酸氫鈉溶液的水解能力小于硫氫化鈉溶液的水解能力,所以c(Na+)>c(HCO3-)>c(HS-)>c(OH-);選項(xiàng)C正確;

答案選C

====2×10-7。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】標(biāo)準(zhǔn)狀況下,容積為VmL的燒瓶充滿NH3,設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。

1)集滿空氣時(shí),該燒瓶總質(zhì)量為a g,則集滿NH3時(shí)該燒瓶總質(zhì)量為____________

2)燒瓶中氣體原子的總數(shù)是______________

3)已知NH3的密度比空氣小,極易溶于水,氨溶于水形成的溶液稱為氨水。用燒瓶中的NH3做噴泉實(shí)驗(yàn),水充滿燒瓶,所得溶液的密度為ρg/mL,假設(shè)NH3沒(méi)有損失,該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______,物質(zhì)的量濃度為_______mol/l

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【題目】C、N、S是重要的非金屬元素,按要求回答下列問(wèn)題:

(1)煙道氣中含有的COSO2是重要的污染物,可在催化劑作用下將它們轉(zhuǎn)化為S(s)CO2,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。

已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol1

S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.0 kJ·mol1。

(2)向甲、乙兩個(gè)均為1 L的密閉容器中,分別充入5 mol SO23 mol O2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+

O2(g)2SO3(g) ΔH<0。甲容器在溫度為T1的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為4.5 mol;乙容器在溫度為T2的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為4.6 mol。則T1___T2(填“>”、“<”),甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________________。

(3)如圖所示,A是恒容的密閉容器,B是一個(gè)體積可變的充氣氣囊。保持恒溫,關(guān)閉K2,分別將1 mol N23 mol H2通過(guò)K1、K3充入A、B中,發(fā)生的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始時(shí)A、B的體積相同均為a L。

①下列示意圖既能說(shuō)明A容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),又能說(shuō)明B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。

②容器A中反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)所需時(shí)間t s,達(dá)到平衡后容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的5/6,則平均反應(yīng)速率υ(H2)=___________________________。

(4)0.1 mol氨氣分別通入1 L pH=1的鹽酸、硫酸和醋酸溶液中,完全反應(yīng)后三溶液中NH4+離子濃度分別為c1、c2、c3,則三者濃度大小的關(guān)系為____________(用“c1、c2、c3和>、<、=”表示)。已知醋酸銨溶液呈中性,常溫下CH3COOHKa=1×105 mol·L1,求該溫度下NH4Cl的水解常數(shù)K h _________。

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【題目】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)依次增大,A和B形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性,A和D同主族,B和C相鄰,F(xiàn)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為無(wú)機(jī)含氧酸中的最強(qiáng)酸。E與B可組成化合物E3B2,且該物質(zhì)遇水發(fā)生水解反應(yīng)。已知利用如下圖所示裝置以制備E3B2,裝置①用于制備B單質(zhì)。

下列說(shuō)法正確的是

A. E與B的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,且簡(jiǎn)單離子半徑B<E

B. ④⑥中依次盛裝的試劑可以是NaOH溶液、堿石灰

C. D元素形成的單質(zhì)與A2C不反應(yīng)

D. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,、葜械纳倭慨a(chǎn)物于試管中,加適量蒸餾水,可以產(chǎn)生使試管口濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體

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【題目】用圖所示裝置檢驗(yàn)乙烯時(shí)不需要除雜的是


乙烯的制備

試劑X

試劑Y

A

CH3CH2BrNaOH乙醇溶液共熱

H2O

KMnO4酸性溶液

B

CH3CH2BrNaOH乙醇溶液共熱

H2O

Br2CCl4溶液

C

CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃

NaOH溶液

KMnO4酸性溶液

D

CH3CH2OH與濃H2SO4共熱至170℃

NaOH溶液

Br2CCl4溶液

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【題目】下列各組溶液,能在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性中都能大量共存且無(wú)色的離子組是( 。

A. 、、B. 、、

C. 、、、D. 、、、

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【題目】下列說(shuō)法正確的是

A.石油是混合物,汽油是純凈物

B.沸點(diǎn):汽油>煤油>柴油

C.直餾汽油和裂化汽油成分完全相同

D.石油分餾是物理過(guò)程,石油裂化是化學(xué)過(guò)程

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知723K時(shí),2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=﹣QkJ/mol,在相同條件下,向一密閉容器中通入2mol SO2和1mol O2,達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q1kJ;向另一體積相同的密閉容器中通入1mol SO2和0.5mol O2,達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量為Q2kJ。則Q1、Q2、Q滿足的關(guān)系是(

A.Q2= B.Q2 C.Q2<Q1<Q D.Q=Q1>Q2

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【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 室溫下,1mLpH=1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,則NaOH溶液的pH=11

B. 25℃時(shí),0.1mol L-1HA溶液中= 1×10-8,則該溶液中由水電離出的c(H+)=l×10-3mol·L-1

C. 25℃時(shí),對(duì)于pH相同的弱堿ROHMOH(前者的電離平衡常數(shù)Kb較小),加水稀釋后溶液的pH仍相同,則后者稀釋的倍數(shù)更大

D. 25℃時(shí),BaSO4在水中有沉淀和溶解的平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),說(shuō)明BaSO4是弱電解質(zhì)

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