【題目】碳及其化合物廣泛存在于自然界。請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1 平衡常數(shù)為K1
反應(yīng)Ⅱ:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2 平衡常數(shù)為K2
不同溫度下,K1、K2的值如下表:
現(xiàn)有反應(yīng)Ⅲ:H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g),結(jié)合上表數(shù)據(jù),反應(yīng)Ⅲ是_______ (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)已知CO2催化加氫合成乙醇的反應(yīng)原理為:
2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) H<0。
設(shè)m為起始時(shí)的投料比,即m= n(H2)/ n(CO2)。
①圖1中投料比相同,溫度從高到低的順序?yàn)?/span>______________________。
②圖2中m1、m2、m3從大到小的順序?yàn)?/span>________________________。
③圖3表示在總壓為5MPa的恒壓條件下,且m=3時(shí),平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系。則曲線d代表的物質(zhì)化學(xué)名稱為______________,T4溫度時(shí),該反應(yīng)平衡常數(shù)KP的計(jì)算式為(不必化簡)_______________________。
(3)已知:NH3·H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11。工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的CO2捕獲技術(shù)之一是氨水溶液吸收技術(shù),工藝流程是將煙氣冷卻至15.5℃~26.5℃后用氨水吸收過量的CO2。所得溶液的pH___________7(填“>”、“=”或“<”)。煙氣需冷卻至15.5℃~26.5℃的可能原因是____________。
(4)為了測量某湖水中無機(jī)碳含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收。往吸收液中滴加1.0mol/L鹽酸,生成的V(CO2)隨V(鹽酸)變化關(guān)系如圖所示,則原吸收液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>__________。
【答案】吸熱 乙醇 > 降低吸收過程中氨水的揮發(fā),促進(jìn)氨水對CO2的吸收 c(Na+)> c(HCO3-) > c(CO32-) > c(OH-) > c(H+)
【解析】
(1)由圖可知反應(yīng)①的K1隨溫度升高而增大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0,反應(yīng)②的K2隨溫度升高而減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,已知:①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H1=Q1>0,②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)△H2=Q2<0,由蓋斯定律①-②得③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g))△H=Q3=Q1-Q2>0,說明是吸熱反應(yīng);
(2)①反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高轉(zhuǎn)化率越小,則T3>T2>T1;
②圖2中m1、m2、m3投料比從大到小的順序?yàn)?/span>m1>m2>m3,因相同溫度下,增大氫氣的量,平衡正向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大;
③溫度升高,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以產(chǎn)物的物質(zhì)的量是逐漸減少的,反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大,由圖可知,曲線a代表的物質(zhì)為H2,b表示CO2,c為H2O,d表示乙醇;設(shè)開始?xì)錃獾耐度肓渴?/span>3nmol,則二氧化碳是nmol,二氧化碳的轉(zhuǎn)化量是x,則
2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)
起始量(mol) n 3n 0 0
變化量(mol) x 3x 0.5x 1.5x
平衡量(mol) n-x 3n-3x 0.5x 1.5x
P點(diǎn)a、c的體積分?jǐn)?shù)相同,所以3n-3x=1.5x,解得x=n,總物質(zhì)的量是n-x+3n-3x+0.5x+1.5x=n,總壓為5MPa的恒壓條件下,p(二氧化碳)=p(乙醇)=×5MPa=0.125×5MPa,p(氫氣)=p(水)=×5MPa=0.375×5MPa,T4溫度時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=;
(3)工藝流程是將煙氣冷卻至15.5~26.5℃后用氨水吸收過量的CO2,該反應(yīng)是一水合氨和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3H2O+CO2=NH4HCO3,由NH3·H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3的Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-11可知HCO3-的水解程度大于NH4+的水解程度,則所得溶液的pH>7;煙氣需冷卻至15.5~26.5℃的可能原因是:降低吸收過程中氨氣揮發(fā),促進(jìn)氨水對二氧化碳的成分吸收;
(4)為了測量某湖水中無機(jī)碳含量,量取100mL湖水,酸化后用N2吹出CO2,再用NaOH溶液吸收,圖象分析可知,生成碳酸氫鈉溶液和碳酸鈉溶液,二者物質(zhì)的量之比為1:1,且CO32-的水解程度大于HCO3-,則溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可用“鍵線式”表示,如CH3—CH=CH—CH3可簡寫為,有機(jī)物X的鍵線式為。下列說法中不正確的是( )
A.X的分子式為C8H8
B.有機(jī)物Y是X的同分異構(gòu)體,且屬于芳香烴,則Y的結(jié)構(gòu)簡式為
C.X能使KMnO4酸性溶液褪色
D.X與足量的H2在一定條件下反應(yīng)可生成環(huán)狀的飽和烴Z,Z的一氯化物有4種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)如圖有關(guān)圖象,說法正確的是( )
A. 由圖Ⅰ知,反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡,且該反應(yīng)的△H<0
B. 由圖Ⅱ知,反應(yīng)在t6時(shí)刻,NH3體積分?jǐn)?shù)最大
C. 由圖Ⅱ知,t3時(shí)采取降低反應(yīng)體系溫度的措施
D. 圖Ⅲ表示在10L容器、850℃時(shí)的反應(yīng),由圖知,到4min時(shí),反應(yīng)放出51.6kJ的熱量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,在一恒容密閉容器中,能表示反應(yīng)N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A. 每1 mol N≡N斷裂的同時(shí)有6 molN-H生成
B. N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2
C. 氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變
D. 氣體密度保持不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】結(jié)合圖回答問題:如圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據(jù)裝置回答問題:
(1)寫出上述裝置中儀器的名稱:①________。
(2)若利用上述裝置分離乙酸(沸點(diǎn)118℃)和乙酸乙酯(沸點(diǎn)77.1℃)的混合物,還缺少的儀器有________,圖1中儀器 ②是從______口進(jìn)水(填a或b)。
(3)圖2在分液時(shí)為使液體順利滴下,除打開活塞外,還應(yīng)進(jìn)行的具體操作是______
(4)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置______(填代表裝置圖的序號,下同);除去自來水中的Cl等雜質(zhì),選擇裝置______。
(5)實(shí)驗(yàn)室常用上述裝置分離碘水中的碘,進(jìn)行該操作時(shí),需在碘水中加一試劑,在選擇試劑時(shí),下列性質(zhì)你認(rèn)為哪些性質(zhì)是必需的:________(填序號)。
①常溫下為液態(tài) ②I2在其中溶解程度大 ③與水互不相容 ④密度要比水大。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】核電荷數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,其中A、B、C是同一周期的非金屬元素;衔DC的晶體為離子晶體,D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),AC2為非極性分子,B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高,E原子的一種核素的質(zhì)量數(shù)為49,中子數(shù)為27。F元素是第四周期元素中未成對電子數(shù)最多的元素,FCl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物,且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2∶1,1mol配合物與足量的AgNO3溶液反應(yīng)能立即生成3molAgCl。請根據(jù)以上情況,回答下列問題:(答題時(shí)需用元素符號表示)
(1)B氫化物與HCl反應(yīng)生成的含有B元素粒子的空間構(gòu)型是___________;F元素原子的最外層電子數(shù)為________個(gè)。
(2)B3-離子分別與AC2及由B、C組成的氣態(tài)化合物互為等電子體,則B、C組成的化合物化學(xué)式為_______________;B3-離子還可以和某一價(jià)陰離子互為等電子體,該陰離子電子式為_________,這種陰離子常用于檢驗(yàn)日常生活中的一種金屬陽離子,則金屬陽離子符號為_________。
(3)B元素與同周期相鄰元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>_______________。
(4)B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí),B被還原到最低價(jià),該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是_______________。
(5)F3+的核外電子排布式是_________________________,FCl3形成的六配位的配合物化學(xué)式為________________________。
(6)E的一種氧化物晶胞結(jié)構(gòu)(長方體)如圖所示,該氧化物的化學(xué)式為__________;若該晶胞的三個(gè)晶胞參數(shù)分別為:apm、bpm、cpm。則該氧化物的密度為____________g/cm3。(寫出表達(dá)式即可)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃,四種水溶液① HCl ,② FeCl3 ,③ KOH ,④ Na2CO3 四種水溶液的PH依次為 4、4 、10 、10 ,各溶液中水的電離程度大小關(guān)系正確的是 ( 。
A.①=②=③=④B.①>③>②>④C.④=②>③=①D.①=③>②=④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是
A B C D
A. 測定一定時(shí)間內(nèi)生成H2的反應(yīng)速率B. 用CO2做噴泉實(shí)驗(yàn)
C. 驗(yàn)證NH3易溶于水D. 比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】①將0.100 L 1.00 mol·L-1的純堿溶液逐滴滴入0.100 L 1.25 mol·L-1的鹽酸中;②將0.100 L 1.25 mol·L-1的鹽酸逐滴滴入0.100 L 1.00 mol·L-1的純堿溶液中;兩種操作產(chǎn)生CO2的體積比為
A. 5∶2 B. 2∶5 C. 2∶1 D. 1∶1
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