铵盐是比较重要的盐类物质,请回答下列问题。
(1)草酸是二元弱酸,能形成两种铵盐。
①(NH4)2C2O4溶液呈酸性,溶液中HC2O、 C2O、NH、H2C2O4、 H+五种粒子浓度由大到小的顺序为_______ 。
②NH4HC2O4溶液中,c(H2C2O4)-c(C2O)=_______ 。
(2)氯化铵是最常见的铵盐,在工业生产中用途广泛。
①常温下,向100 mL 0.2 mol·L-1的氨水中逐滴加入0.2 mol·L-1的盐酸,所得溶液的pH、溶液中NH和NH3·H2O的物质的量分数与加入盐酸的体积的关系如图所示。
a.表示NH3·H2O物质的量分数变化的曲线是_______ (填“A”或“B”)。
b.NH3·H2O的电离常数为_______ 。
c.当加入盐酸的体积为50 mL时,溶液中c(NH)-c(NH3·H2O)=_______ mol·L-1(用式子表示)。
②常温下,在20 mL a mol·L-1氨水中滴加20 mL b mol·L-1盐酸恰好使溶液呈中性。常温下,NH的水解常数Kh=_______ (用含a、b的代数式表示)。
(1)草酸是二元弱酸,能形成两种铵盐。
①(NH4)2C2O4溶液呈酸性,溶液中HC2O、 C2O、NH、H2C2O4、 H+五种粒子浓度由大到小的顺序为
②NH4HC2O4溶液中,c(H2C2O4)-c(C2O)=
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a.表示NH3·H2O物质的量分数变化的曲线是
b.NH3·H2O的电离常数为
c.当加入盐酸的体积为50 mL时,溶液中c(NH)-c(NH3·H2O)=
②常温下,在20 mL a mol·L-1氨水中滴加20 mL b mol·L-1盐酸恰好使溶液呈中性。常温下,NH的水解常数Kh=
更新时间:2022-04-12 15:04:01
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【推荐1】脱除工业尾气中的二氧化硫气体对物质的充分利用和环境保护有重要意义。
(1)某温度下,二氧化硫溶于水后所得溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-占三种粒子总数的比例随pH 的变化如图所示。则在pH 为3时,溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-的浓度最大的为_____ 。该温度下H2SO3的电离平衡常数Ka1=_________ 。
(2)利用尿素[CO(NH2)2]水解的溶液可以吸收空气中含有的SO2。已知尿素水解放热,常温下水解反应较慢,水解的反应方程式如下:CO(NH2)2+H2OH2NCOONH4(氨基甲酸铵)。
①当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高尿素水解程度的是____ (填字母)。
a.升高反应温度 b.延长反应时间
c.增大尿素的浓度 d.向装置中充入SO2和空气混合物
②氨基甲酸铵会与空气中的SO2和O2反应:2 H2NCOONH4(aq)+2SO2(g)+2O2(g)+H2O2(NH4)2SO4(aq )+2CO2(g),判断该反应达到平衡状态的标志是_______ (填字母)。
a.SO2和CO2浓度相等 b. SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.CO2的生成速率与SO2的消耗速率相等
③尿素溶液吸收SO2的吸收率随溶液的pH变化如图所示。尿素溶液吸收空气中的SO2后溶液的pH 会降低,为提高SO2的吸收率和充分回收产物,应控制溶液pH 为_____ 。
(3)工业上也常用氨水吸收SO2。25℃时将SO2通入氨水中,当产物恰好为NH4HSO3时,溶液为_____ (填酸性、中性或碱性)。当c(OH-)降至1.0×10-7mol/L时,溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=__________ 。已知25℃,NH3·H2O 的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。
(1)某温度下,二氧化硫溶于水后所得溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-占三种粒子总数的比例随pH 的变化如图所示。则在pH 为3时,溶液中H2SO3、HSO3-和SO32-的浓度最大的为
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①当该反应处于平衡状态时,下列措施中有利于提高尿素水解程度的是
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c.增大尿素的浓度 d.向装置中充入SO2和空气混合物
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a.SO2和CO2浓度相等 b. SO2百分含量保持不变
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【推荐2】碲(Te)为第VIA元素.其单质和化合物在化工生产等方面具有重要应用。
(1)TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱。与盐酸反应时生成四氯化碲,其化学方程式为________________ 。
(2)25℃时;亚碲酸(H2TeO3)的 Ka1=1×10-3,Ka2=2×10-8。该温度下,0.1mol·L-1 H2TeO3的电离度α约为______________ (α=×100%);NaHTeO3溶液的pH__________ 7(填“ >”、“<”或“=”)。
(3)工业上常用铜阳极泥(主要成分为Cn2Te,还含有少量的Ag、Au)为原料制备单质碲,其工艺流程如下:
①实验室进行操作I时,下列仪器与该实验操作无关的为__________ (填选项字母)。
A.长颈漏斗 B.烧杯 C.锥形瓶 D .玻璃棒
②已知‘浸出渣”的主要成分为TeO2。“加压浸出”时控制溶液pH为4.5~5.0,酸性不能过强的原因为_______________ ;“加压浸出”过程的离子方程式为______________________ 。
③“酸浸”后将SO2通入浸出液即可制得单质碲,则生成碲的化学方程式为________________ 。
④工业上还可以将铜阳极泥煅烧、碱浸后得到Na2TeO3,然后通过电解的方法得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨,则阴极的电极反应式为___________ 。
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③“酸浸”后将SO2通入浸出液即可制得单质碲,则生成碲的化学方程式为
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【推荐3】 CO2的资源化利用一直是化学家们关注的重要课题,中科院大连化学物理研究所设计了一种新型多功能复合催化剂,成功地实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油:(反应①),该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
(1)已知氢气的燃烧热为,若要利用的燃烧热求a的值,则还需要知道一个反应的,该反应是________________________________ 。反应①在一定条件下具有自发性,则a_______________ 0(填“>”或“<”)。
(2)向某密闭容器中按一定投料比充入、,控制条件使其发生反应:。测得的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图1所示:
则X表示______________ ,___________ (填“>”或“<”)。欲提高的平衡转化率并提高单位时间内的产量,可采取的措施是______________________ (填两种)。
(3)控制一定温度、催化剂,按不同投料比将反应物通入到某密闭容器中,测得平衡时的百分含量与投料比之间的关系如图2所示,则____________ 。
(4)在钌-铑双金属催化剂的作用下,CH3OH、CO2、H2可高效地转化为乙酸,反应方程式为。一定温度下,向某刚性容器中通入等物质的量的三种原料气,测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示:
则反应开始到达到平衡的过程中,______________ ______________ 。
(5)碳捕捉技术的发展也有利于CO2在资源应用方面得到充分利用。常温下,若某次用NaOH溶液捕捉空气中的CO2所得溶液的pH=10,并测得溶液中,则_____________ 。
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则X表示
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(4)在钌-铑双金属催化剂的作用下,CH3OH、CO2、H2可高效地转化为乙酸,反应方程式为。一定温度下,向某刚性容器中通入等物质的量的三种原料气,测得体系中的总压强与时间的关系如下表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
p/kPa | 3 | 2.7 | 2.5 | 2.35 | 2.26 | 2.2 | 2.2 |
则反应开始到达到平衡的过程中,
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【推荐1】I.硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S和CO混合加热可制得羰基硫(COS),羰基硫可作粮食熏蒸剂,能防止其些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为CO(g)+H2S(g)=COS(g)+H2(g)。
①羰基硫的电子式为_______ 。
②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是_______ (填字母代号)。
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易
(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式_______ 。
(3)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=_______ mol·L-1。
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=_______ 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]。
II.降低 SO2的排放量已经写入 2018 年政府工作报告, 化石燃料燃烧时会产生含 SO2的废气进入大气,污染环境,有多种方法可用于 SO2的脱除。
(4)①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2。
i。反应离子方程式是_______ 。
为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:
ii.过程 1 的离子方程式是_______ 。
iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是_______ 。
②电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4。
i.在阴极放电的物质是_______ 。
ii.在阳极生成 SO3的电极反应式是_______ 。
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①羰基硫的电子式为
②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3>Na2SO4
b.酸性:H2SO3>H2CO3
c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易
(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式
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①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=
II.降低 SO2的排放量已经写入 2018 年政府工作报告, 化石燃料燃烧时会产生含 SO2的废气进入大气,污染环境,有多种方法可用于 SO2的脱除。
(4)①NaClO 碱性溶液吸收法。工业上可用 NaClO 碱性溶液吸收 SO2。
i。反应离子方程式是
为了提高吸收效率,常用 Ni2O3作为催化剂。在反应过程中产生的四价镍和原子氧具有极强的氧化能力,可加快对 SO2的吸收。该催化过程的示意图如下图所示:
ii.过程 1 的离子方程式是
iii.Ca(ClO)2也可用于脱硫,且脱硫效果比 NaClO 更好,原因是
②电化学脱硫法。某种电化学脱硫法装置如下图所示,不仅可脱除烟气中的SO2还可以制得 H2SO4。
i.在阴极放电的物质是
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【推荐2】CO2资源化利用能有效减小CO2排放,对碳循环经济技术的发展具有重要意义。
I.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol·L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。
(1)KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)_______ c()(填“>”、“<”或“=”)。
(2)KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+_______
(3)KOH溶液吸收CO2,溶液中c总=0.1mol·L-1时,判断溶液的酸碱性并说明理由_______ 。
II.利用CO2和甲烷制备合成气(CO和H2),反应分以下两步进行(已知ΔH1>ΔH2>0):
反应①CH4(g)C(ads)+2H2(g) ΔH1
反应②C(ads)+CO2(g)2CO(g) ΔH2[附注:c(ads)为吸附性活性炭]
(4)总反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)能自发进行的条件是_______ 。
(5)已知反应①的活化能Ea1大于反应②的活化能Ea2,在图中画出有关物质的相对能量与反应历程的变化图_______ 。
III.我国科学家研究Li-CO2电池,取得重大突破。该电池发生的原电池反应为:4Li+3CO2=2Li2CO3+C。
(6)在Li-CO2电池中,Li为单质锂片,是该原电池的________ (填“正”或“负”)极。
(7)CO2电还原过程依次按以下四个步骤进行,写出步骤I的电极反应式
i._______
ii.=+CO2
iii.CO2+2=2+C
iv.+2Li+=Li2CO3
I.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1mol·L-1KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中含碳物种的浓度。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。
(1)KOH吸收CO2所得到的溶液中:c(H2CO3)
(2)KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:c(OH-)=c(H+)+
(3)KOH溶液吸收CO2,溶液中c总=0.1mol·L-1时,判断溶液的酸碱性并说明理由
II.利用CO2和甲烷制备合成气(CO和H2),反应分以下两步进行(已知ΔH1>ΔH2>0):
反应①CH4(g)C(ads)+2H2(g) ΔH1
反应②C(ads)+CO2(g)2CO(g) ΔH2[附注:c(ads)为吸附性活性炭]
(4)总反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)能自发进行的条件是
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i.
ii.=+CO2
iii.CO2+2=2+C
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解题方法
【推荐3】NaOH溶液可用于多种气体的处理。
(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①溶液中粒子种类:Na2CO3溶液_____ NaHCO3溶液(填“>”、“<”或“=”)。
②已知25℃时CO32-第一步水解的平衡常数K1=2×10-4mol/L.溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=20:1时,溶液的pH=______ 。
③泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式__________ 。
(2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得IL溶液A,溶液B为0.1mol/LCH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO3-)、c( NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的顺序为___________ (已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol/L)。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_____ (填字母序号)。
A.向溶液A中加适量水 B.向溶液A中加适量NaOH
C.向溶液B中加适量水 D.向溶液B中加适量NaOH
(3) SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收,吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)、n(HSO3-)变化关系如下表:
①上表判断NaHSO3溶液显_______ 性,用化学平衡原理解释:______________ 。
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):____
a. c(Na+)=2c(SO32-) +c(HSO3-)
b. c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)
c.(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-) +c(OH-)
③当吸收液的pH降至约为6时,送至电解槽再生。再生示意图如下:
HSO3-在阳极放电的电极反应式是__________________ 。
(1)CO2是温室气体,可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
①溶液中粒子种类:Na2CO3溶液
②已知25℃时CO32-第一步水解的平衡常数K1=2×10-4mol/L.溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=20:1时,溶液的pH=
③泡沫灭火器中通常装有NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,请写出这两种溶液混合时的离子反应方程式
(2)金属与浓硝酸反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,反应方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2molNaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得IL溶液A,溶液B为0.1mol/LCH3COONa溶液,则两份溶液中c(NO3-)、c( NO2-)和c(CH3COO-)由小到大的顺序为
A.向溶液A中加适量水 B.向溶液A中加适量NaOH
C.向溶液B中加适量水 D.向溶液B中加适量NaOH
(3) SO2会引起酸雨,可利用氢氧化钠溶液吸收,吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)、n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①上表判断NaHSO3溶液显
②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a. c(Na+)=2c(SO32-) +c(HSO3-)
b. c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)
c.(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-) +c(OH-)
③当吸收液的pH降至约为6时,送至电解槽再生。再生示意图如下:
HSO3-在阳极放电的电极反应式是
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解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
【推荐1】二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为_______ 。
(2)经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 。
几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
则_______ 。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2mol和nmol,在一定条件下发生反应: ,的转化率与温度、投料比[]的关系如图乙所示。
①_______ (填“>”“<”或“=”,下同),平衡常数_______ 。
②TK时,某密闭容器中发生。上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
20~30min间只改变了某一条件,根据表中的数据判断改变的条件可能是_______ (填字母)。
A.通入一定量 B.通入一定量
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,和同时发生下列两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是_______(填字母)。
(5)溶液通常用来捕获,常温下,的第一步、第二步电离常数分别为,,则常温下,的溶液的pH等于______ (不考虑的第二步水解和的电离)。
(1)在太阳能的作用下,以为原料制取炭黑的流程如图甲所示。其总反应的化学方程式为
(2)经过催化氢化合成低碳烯烃。其合成乙烯的反应为 。
几种物质的能量(在标准状况下规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
物质 | ||||
能量 | 0 | -394 | 52 | -242 |
(3)在2L恒容密闭容器中充入2mol和nmol,在一定条件下发生反应: ,的转化率与温度、投料比[]的关系如图乙所示。
①
②TK时,某密闭容器中发生。上述反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表:
时间 浓度/mol/L 物质 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
6.00 | 5.40 | 5.10 | 9.00 | 8.40 | 8.40 | |
2.00 | 1.80 | 1.70 | 3.00 | 2.80 | 2.80 | |
0 | 0.10 | 0.15 | 3.20 | 3.30 | 3.30 |
A.通入一定量 B.通入一定量
C.加入合适的催化剂 D.缩小容器容积
(4)在催化剂M的作用下,和同时发生下列两个反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
图丙是乙烯在相同时间内,不同温度下的产率,则高于460℃时乙烯产率降低的原因不可能是_______(填字母)。
A.催化剂M的活性降低 | B.反应Ⅰ的平衡常数变大 |
C.生成甲醚的量增加 | D.反应Ⅱ的活化能增大 |
您最近一年使用:0次
解答题-原理综合题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】室温下,某二元酸H2M溶液中H2M、HM—、M2—的浓度对数lgc随pH的变化图像如图所示。回答下列问题:
(1)pH=7的溶液中,含M元素的主要微粒是______ 。
(2)向H2M溶液中滴加KOH溶液至pH=10,所发生反应的离子方程式为_____ 。
(3)酸H2M的电离常数Ka1=_____ (用指数形式表示,下同),Na2M的水解常数Kh1=_____ 。
(4)下列关于NaHM溶液中所含微粒浓度关系式正确的是_____ 。
(1)pH=7的溶液中,含M元素的主要微粒是
(2)向H2M溶液中滴加KOH溶液至pH=10,所发生反应的离子方程式为
(3)酸H2M的电离常数Ka1=
(4)下列关于NaHM溶液中所含微粒浓度关系式正确的是
A.c(Na+)=c(H2M)+c(HM—)+c(M2—) |
B.c(HM—)>c(H+)>c(M2—)>c(OH—)>c(H2M) |
C.c(OH—)—c(H2M)=c(H+)—c(M2—) |
D.c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(HM—)+c(M2—) |
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】二氧化硫的污染治理是化学家关注的热点问题之一,常见的二氧化硫的治理方法有亚硫酸盐法、电解法和碱脱硫法。回答下列问题:
(1)亚硫酸盐法。将含SO2的烟气通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,写出该反应的化学方程式____ 。若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH将____ (填“减小”“不变”或“增大)。SO2的VSEPR模型名称为____ 形,其分子的空间结构为____ 形。
(2)电解法。先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫,同时在阳极得到副产物氧气,装置如图所示。
①吸收液中的HSO参加___ (填“铜”或“铂”)棒上的电极反应得到单质硫的电极反应式为____ 。
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2,目的是____ 。
③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个,则通过处理烟气理论上能得到硫的质量为___ g。(已知原子量:S-32)
(3)碱脱硫法。已知常温下Ka1(H2SO3)=1.810-2,Ka2(H2SO3)=6.010-9。汽车尾气中的SO2用石灰水来吸收,生成的CaSO3浊液的pH=9.0,忽略SO的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=____ 。
(1)亚硫酸盐法。将含SO2的烟气通入1.0mol·L-1的Na2SO3溶液,写出该反应的化学方程式
(2)电解法。先用Na2SO4溶液吸收烟气中的SO2,再用离子膜电解法电解吸收液得到单质硫,同时在阳极得到副产物氧气,装置如图所示。
①吸收液中的HSO参加
②用Na2SO4溶液代替水吸收烟气中的SO2,目的是
③若电解一段时间后通过质子交换膜的离子数为1.204×1024个,则通过处理烟气理论上能得到硫的质量为
(3)碱脱硫法。已知常温下Ka1(H2SO3)=1.810-2,Ka2(H2SO3)=6.010-9。汽车尾气中的SO2用石灰水来吸收,生成的CaSO3浊液的pH=9.0,忽略SO的第二步水解,则Ksp(CaSO3)=
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(0.4)
【推荐1】一种燃煤烟气中CO2的捕集和资源再利用技术可通过图转化过程实现。(1)以过渡金属作催化剂,利用图所示装置可实现“转化”。写出阴极表面的电极反应方程式___________ 。(2)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液,则溶液中含碳微粒(①H2CO3、②、③)的浓度由大到小的顺序为___________ (填序号)。(室温下,的;)
(3)在催化剂下,CO2氧化C2H6可获得C2H4.其主要化学反应为:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
将4 mol C2H6和6 mol CO2的混合气体置于1.0L恒容密闭容器中反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度关系如图所示(C2H4的选择性。①=___________ 。
②M点反应I的平衡常数为___________ (保留两位有效数字)。
③C2H4选择性随温度升高而下降的原因可能是___________ 。
(4)用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后可改变反应的选择性。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表所示:
下列说法正确的是___________ 。
A.催化剂助剂主要在第Ⅰ步起作用
B.在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加K助剂时,合成乙烯的效果最好
C.添加助剂不同,CO2加氢合成乙烯的平衡常数不同
D.Fe3(CO)12为簇状超分子,可活化CO
(3)在催化剂下,CO2氧化C2H6可获得C2H4.其主要化学反应为:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
将4 mol C2H6和6 mol CO2的混合气体置于1.0L恒容密闭容器中反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性与温度关系如图所示(C2H4的选择性。①=
②M点反应I的平衡常数为
③C2H4选择性随温度升高而下降的原因可能是
(4)用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯,所得产物含C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。催化剂中添加Na、K、Cu助剂后可改变反应的选择性。在其他条件相同时,添加不同助剂,经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表所示:
助剂 | CO2转化率/% | 各产物在所有产物中的占比/% | ||
C2H4 | C3H6 | 其他 | ||
Na | 42.5 | 35.9 | 39.6 | 24.5 |
K | 27.2 | 75.6 | 22.8 | 1.6 |
Cu | 9.8 | 80.7 | 12.5 | 6.8 |
A.催化剂助剂主要在第Ⅰ步起作用
B.在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加K助剂时,合成乙烯的效果最好
C.添加助剂不同,CO2加氢合成乙烯的平衡常数不同
D.Fe3(CO)12为簇状超分子,可活化CO
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(0.4)
【推荐2】利用太阳能等可再生能源,通过光催化、光电催化或电解水制氢,再与一氧化碳反应制甲醇、甲醚。发生的反应有:
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1= —90.8kJ∙mol-1
Ⅱ.3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH2=—246.0kJ∙mol-1
Ⅲ.CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=—41.3kJ∙mol-1
(1)反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=_______ 。
(2)在恒温条件下,将1 molH2和1 mol CO投入到刚性容器中,发生反应Ⅰ,下列说法正确的是_______(填选项序号)。
(3)根据反应Ⅰ,画出H2与CO投料比与CH3OH的平衡体积分数(V%)变化趋势图_______ 。
(4)将组成为2:1的H2和CO充入恒温密闭容器中,分别在48MPa和60MPa恒压条件下发生反应Ⅰ,实验测得不同温度下CH3OH的平衡体积分数(V%)随温度(T)变化示意图如图所示:
①500℃,48MPa时a点v正_______ v逆;
②计算500℃,60MPa时该反应的平衡常数Kp=_______ Mpa-2(Kp为用气体的平衡分压代替物质的量浓度计算的平衡常数)。
(5)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,c(H2CO3):c():c()=1:_______ :_______ 。(用Ka1、Ka2表示)。
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)ΔH1= —90.8kJ∙mol-1
Ⅱ.3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH2=—246.0kJ∙mol-1
Ⅲ.CO(g) +H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=—41.3kJ∙mol-1
(1)反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=
(2)在恒温条件下,将1 molH2和1 mol CO投入到刚性容器中,发生反应Ⅰ,下列说法正确的是_______(填选项序号)。
A.当容器中混合气体的平均相对分子质量不再变化时反应达到平衡状态 |
B.当CO的体积分数不变时反应达到平衡状态 |
C.反应放出的热量等于45.4 kJ |
D.平衡后,再充入1molH2和1molCO,再次达到平衡,H2和CO的转化率均增大 |
(4)将组成为2:1的H2和CO充入恒温密闭容器中,分别在48MPa和60MPa恒压条件下发生反应Ⅰ,实验测得不同温度下CH3OH的平衡体积分数(V%)随温度(T)变化示意图如图所示:
①500℃,48MPa时a点v正
②计算500℃,60MPa时该反应的平衡常数Kp=
(5)调节溶液pH可实现工业废气CO2的捕获和释放。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2,当溶液pH=12时,c(H2CO3):c():c()=1:
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【推荐3】铁的化合物在工业中有重要价值。回答下列问题:
(1)Fe(CO)5是一种重要的催化剂,制取反应为Fe(s)+5CO(g)=Fe(CO)5(g),ΔH<0。在1L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24molCO。
①0~30min内在T温度下进行反应,测得c(CO)、c[Fe(CO)5]随时间的变化关系,以及30min和40min开始随条件的变化关系如图甲所示。0~20min内用Fe(CO)5表示的平均反应速率为___________ mol·L-1·min-1;若平衡时体系总压强为p,则用气体分压表示的压强平衡常数Kp=___________ 。
②曲线I代表___________ [填CO或Fe(CO)5]浓度的变化,30min时改变的条件是___________ 。40min后曲线II下降的原因是___________ 。
(2)高铁酸钾(K2FeO4)被称为“绿色化学”净水剂,K2FeO4在水解过程中,铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图乙所示,H2FeO4的一级电离平衡常数Ka1=___________ 。向pH=6的溶液中加入KOH溶液,发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①MnFe2O4(s)=MnFe2O(4-x)(s)+O2(g),ΔH1
②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)=MnFe2O4(s)+xH2(g),ΔH2=akJ/mol
③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),ΔH3=+483.6kJ/mol
则H2的燃烧热ΔH___________ -241.8kJ/mol(填>、=或<),ΔH1=___________ (用含a的代数式表示)。
(1)Fe(CO)5是一种重要的催化剂,制取反应为Fe(s)+5CO(g)=Fe(CO)5(g),ΔH<0。在1L恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.24molCO。
①0~30min内在T温度下进行反应,测得c(CO)、c[Fe(CO)5]随时间的变化关系,以及30min和40min开始随条件的变化关系如图甲所示。0~20min内用Fe(CO)5表示的平均反应速率为
②曲线I代表
(2)高铁酸钾(K2FeO4)被称为“绿色化学”净水剂,K2FeO4在水解过程中,铁元素形成的微粒分布分数与pH的关系如图乙所示,H2FeO4的一级电离平衡常数Ka1=
(3)复合氧化物铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解制氢气,原理如下:
①MnFe2O4(s)=MnFe2O(4-x)(s)+O2(g),ΔH1
②MnFe2O(4-x)(s)+xH2O(g)=MnFe2O4(s)+xH2(g),ΔH2=akJ/mol
③2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),ΔH3=+483.6kJ/mol
则H2的燃烧热ΔH
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