(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反應的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
|溫度/ ℃ | 700 | 900 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應:
反應Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) (NH4)2CO3(aq) ΔH1
反應Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) NH4HCO3(aq) ΔH2
反應Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 2NH4HCO3(aq) ΔH3
請回答下列問題:
(1)ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3= 。
(2) 反應Ⅲ的化學平衡常數(shù)表達式為 。
(3)為研究溫度對(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,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(用氮氣作為稀釋劑),在t時刻,測得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實驗條件不變,重復上述實驗,經(jīng)過相同時間測得CO2氣體濃度,得到趨勢圖(見圖1)。則:
①ΔH3 0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T1~T2及T4~T5兩個溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢,其原因是
。
③反應Ⅲ在溫度為T1時,溶液pH隨時間變化的趨勢曲線如圖2所示。當時間到達t1時,將該反應體系溫度迅速上升到T2,并維持該溫度。請在該圖中畫出t1時刻后溶液的pH變化總趨勢曲線。
圖1 圖2
(4)利用反應Ⅲ捕獲CO2,在(NH4)2CO3初始濃度和體積確定的情況下,提高CO2吸收量的措施有
。
(5)下列物質(zhì)中也可以作為CO2捕獲劑的是 。
A.NH4Cl | B.Na2CO3 | C.HOCH2CH2OH | D.HOCH2CH2NH2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)
含硫化合物在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
(1)對于可逆反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0,下列研究目的和圖示相符的是
(填序號)
序號 | A | B | C | D |
目的 | 壓強對平衡的影響 | 溫度對轉(zhuǎn)化率的影響 | 增加O2濃度對速率的影響 | 濃度對平衡常數(shù)的影響 |
圖示 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(15分)含鉻污水處理是污染治理的重要課題。污水中鉻元素以Cr2O72-和CrO42-形式存在,常見除鉻基本步驟是:
(1)加酸可以使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-: 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O
若常溫下pH=1溶液中Cr2O72-濃度為0.1 mol?L-1,Cr2O72-濃度是CrO42-濃度的10倍,該化學平衡常數(shù)K= 。
(2)六價鉻的毒性大約是三價鉻的100倍,二氧化硫還原法是在酸性溶液中通SO2將Cr2O72-還原,反應的離子方程式為 。而后再加堿將Cr3+沉淀,已知常溫下Ksp[Cr(OH)3] =10-32,要使c(Cr3+)降低到10-5mol?L-1,溶液的pH應升高到 。
(3)電解還原法是利用電解產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O72-還原為Cr3+.電解裝置所用的電極材料是碳棒和鐵片,其中鐵片連接直流電源的 極。
(4)Cr(OH)3為綠色粘性沉淀,類似于Al(OH)3既溶于酸又能溶于強堿溶液。Cr(OH)3溶于稀硫酸的化學方程式為 。往100.00mL 0.1000 mol?L-1CrCl3溶液滴加1.000mol?L-1NaOH溶液, 請畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系圖:
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
合理利用資源,降低碳的排放,實施低碳經(jīng)濟是今后經(jīng)濟生活主流方向。
⑴下列措施不利于有效減少二氧化碳排放的是 。
A.植樹造林,保護森林,保護植被
B.加大對煤和石油的開采,并鼓勵使用石油液化氣
C.推廣使用節(jié)能燈和節(jié)能電器,使用空調(diào)時夏季溫度不宜設(shè)置過低,冬天不宜過高
D.倡導出行時多步行和騎自行車,建設(shè)現(xiàn)代物流信息系統(tǒng),減少運輸工具空駛率
⑵科學家致力于二氧化碳的“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)研究,如將CO2和H2以1∶4比例混合通入反應器,適當條件下反應可獲得一種能源。完成以下化學方程式:CO2+4H2 +2H2O。
⑶CO2合成生產(chǎn)燃料甲醇(CH3OH)是碳減排的新方向。進行如下實驗:某溫度下在1 L的密閉容器中,充2 mol CO2和6 mol H2,發(fā)生:CO2(g)+3H2(g )CH3OH(g)+H2O(g)能判斷該反應已達化學反應限度標志的是 (填字母)。
A.CO2百分含量保持不變
B.容器中H2濃度與CO2濃度之比為3:1
C.容器中混合氣體的質(zhì)量保持不變
D.CO2生成速率與CH3OH生成速率相等
現(xiàn)測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如左下圖所示。從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)= mol/(L·min)。
⑷CO在催化作用下也能生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);已知密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如右上圖所示。
①若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài),此時在A點時容器的體積為VAL,則A、B兩點時容器中,n(A)總︰n(B)總= 。
⑸以KOH為電解質(zhì)的甲醇燃料電池總反應為:2CH3OH+3O2+4KOH= 2K2CO3+6H2O,通入甲醇的電極為燃料電池的負極,正極發(fā)生的電極反應式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應為:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應,下列能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是 (填字母,下同)
A.容器中的壓強不變
B.1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵
C.v正(CO)=v逆(H2O)
D.c(CO)=c(H2)
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實 驗 組 | 溫 度 /℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
H2O | CO | H2 | CO | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(10分)可逆反應aA(g) + bB(g)cC(g) + dD(g) ,反應時間與C%(產(chǎn)物C的體積分數(shù))函數(shù)關(guān)系如圖所示。A圖表示的是溫度不同的曲線,B圖表示壓強不同的曲線,C圖表示使用催化劑和不使用催化劑時的反應曲線。
試比較下列大小關(guān)系:T1 T2, P1 P2, ΔH 0,ΔS 0。 使用催化劑的是 反應線。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
由于溫室效應和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引用了各界的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),該反應的能量變化如圖所示:
(1)上述反應平衡常數(shù)K的表達式為 ,溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(2)在體積為2 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,測得CO2的物質(zhì)的量隨時間變化如下表所示。從反應開始到5 min末,用氫氣濃度變化表示的平均反應速率v(H2)= 。
t/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.75 | 0.5 | 0.25 | 0.25 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
硫碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應:
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HIH2↑+I2
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2↑+2H2O
(1)分析上述反應,下列判斷正確的是 。
a.反應Ⅲ易在常溫下進行
b.反應Ⅰ中SO2氧化性比HI強
c.循環(huán)過程中需補充H2O
d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1 mol O2的同時產(chǎn)生1 mol H2
(2)一定溫度下,向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g),發(fā)生反應Ⅱ,H2的物質(zhì)的量隨時IP間的變化如圖所示。
①0~2 min內(nèi)的平均反應速率v(HI)= 。
②相同溫度下,若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則 是原來的2倍。
a.HI的平衡濃度
b.達到平衡的時間
c.平衡時H2的體積分數(shù)
(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2,若加入少量下列固體試劑中的 ,產(chǎn)生H2的速率將增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
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