- 影响沉淀溶解平衡的因素
- 共1709题
为减少和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7℃。有科学家提出绿色构想:把含有CO2的空气或工业尾气通入碳酸钾溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:(相对原子质量:C-12 O-16 Ca-40 Ba-137)
试回答下列问题:
(1)写出分解池中发生反应的化学方程式_________________________。
(2)在2×105Pa、300℃合成塔中,若有CO2与H2反应生成32g甲醇和水,放出49.5kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式: ______________________。
(3)在合成塔中发生的是放热反应,高温不利于甲醇的生成,合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是_______________;若要提高甲醇的产率,可采取的措施有(写2条):________________ 、______________。
(4)甲醇的一个重要作用是制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为:_____________________。
(5)常温常压下,饱和CO2水溶液的的pH=5.6,c (H2CO3)= 1.5×10–5mol/L,若忽略水的电离和H2CO3的二级电离,则H2CO3HCO3–+ H+的平衡常数K= _________ (计算结果保留2位有效数字,己知10–5.6=2.5×10–6)。
(6)某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数,他查得CaCO3、BaCO3的溶度积常数分别为4.96×10–9、2.58×10–9,该同学应该选用较合适的试剂是_________(填字母)。
A.Ba(OH)2溶液
B.Ca(OH)2溶液
C.BaCl2和NaOH混合溶液
D.CaCl2溶液
正确答案
(1)2KHCO3K2CO3+ CO2↑+H2O
(2)CO2(g)+3H2(g)= CH3OH (g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ/mol
(3)该温度下催化剂的活性最高(较低温时反应速率过慢,生产效率低);降温;加压(或将水和甲醇从混合体系中分离出来;合理即可)
(4)CH3OH+8OH–-6e–=CO32-+6H2O或:2CH3OH+16OH–-12e–=2CO32–+12H2O
(5)4.2×10–7 mol/L
(6)AD
工业生产中产生的含SO2废气经石灰吸收和氧化后制成硫酸钙,硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、水泥等,以下是工业利用硫酸钙的部分流程
(1)生产中常在装置I里加入SiO2,其主要作用:①生产水泥;②还可___________________。
(2)装置Ⅱ中,为了提高SO2的转化率,可采用的措施是__________。
A.加入V2O5作催化剂
B.采用过量SO2C.低温
D.通入过量空气
(3)装置Ⅲ中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H =-566 kJ/mol
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H =+484 kJ/mol
CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9 kJ/mol
试写出CO与H2在一定条件下反应生成CH3OH(g)的热化学方程式________________________;若将生成的CH3OH与氢氧化钾溶液、氧气构成燃料电池,则燃料电池的负极反应式为___________。
(4)已知25℃时,Ksp(CaSO4)=7.10×10-5,在0.100 L 0.200 mol/L CaCl2溶液中加入2. 72 g CaSO4粉末充分搅拌后,假设溶液的体积变化忽略不计,则溶液中SO42-物质的量浓度为_______mol/L。
正确答案
(1)降低反应所需温度或降低能耗
(2)D
(3)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-90.1 kJ/mol;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
(4)3. 55×10-4
请回答下列有关问题:
(1)现代工业将煤汽化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的用途。
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);ΔH=_____________________。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
a. 该反应的ΔH3________0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1__________K2。 b. 将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态,可采取的措施有___________________________。
(2)某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质,一极通入CO,另一极通入空气和CO2的混合气体。已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-;则其负极的电极反应式为_____________________________。
(3)煤汽化后的煤渣可以提炼重金属。下图为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况。据图分析:该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[ Fe(OH)3]____________Ksp[Mg(OH)2] (填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是_____________________________。
正确答案
(1)①(ΔH1-ΔH2)/2②a. <;> b. 降温、增(或加)压
(2)CO+CO32--2e-=2CO2
(3)<;由于Ksp[ Fe(OH)3] <Ksp[Mg(OH)2] ,浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,当加入Fe3+后与OH-生成更难溶解的Fe(OH)3,使平衡继续向右移动,最后Mg(OH)2全部溶解转化为红棕色的Fe(OH)3。
按要求写出下列反应的方程式(是离子反应要写离子方程式):
(1)0.5mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出a kJ热量,其热化学方程式是______.
(2)Al2(SO4)3和NaHCO3饱和溶液混合:______.
(3)已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体,Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体.向AgCl 和水的悬浊液中加入足量的Na2S溶液并振荡,白色固体完全转化为黑色固体:写出白色固体转化成黑色固体的离子方程式:______.
正确答案
(1)0.5mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出a kJ热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2a kJ的热量,反应的热化学方程式为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2a kJ•mol-1,故答案为:B2H6(g)+3O2(g)═B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2a kJ•mol-1;
(2)碳酸氢钠水解导致溶液呈碱性,硫酸铝水解导致其溶液呈酸性,碳酸氢钠和硫酸铝在水溶液中能相互促进水解生成二氧化碳和氢氧化铝,离子方程式为:3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)因为Ag2S的溶解度比AgCl的溶解度小,所以发生反应:2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,离子方程式为:2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-,故答案:2AgCl+S2-═Ag2S+2Cl-.
运用化学反应原理可以更好的分析化学反应的本质 。
(1)下列四组物质反应,其中与其它三组有本质不同的是_______。
A.Na2O2 + H2O
B.F2 + H2O
C.Cl2 + H2O
D.NO2 + H2O
(2)在 25℃下,向浓度均为 0.1mol·L-1 的NaCl和KBr混合溶液中逐滴加入硝酸银溶液,先生成_______沉淀 ( 填化学式 );当两种沉淀共存时溶液中__________。(已知 25℃时 Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10)
(3) 汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 该反应混合体系中NO 的百分含量和温度的关系如下图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
① 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 的△H _____0( 填 “>” 或 “<”)
②若温度为Tl 、T2, 反应的平衡常数分别为 Kl、K2, 则K1_____K2;若反应进行到状态D 时,V正___V逆(填“>”、“<”或“=”)
③在恒容的密闭容器中,该反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图不正确的是
(4)分析下表提供的数据:
① 84 消毒液 ( 有效成分为 NaClO) 久置于空气中会失效,写出发生反应的离子方程式:____________; __________________。
②判断在等浓度的 NaClO、NaHCO3混合溶液中,各种离子浓度由大到小的顺序:_________________。
正确答案
(1)B
(2)AgBr;2.7×l0-3
(3)① <; ② > ;< ;③A
(4)① ClO- + H2O + CO2 = HClO + HCO3- ;2HClO = 2H+ + Cl-+O2↑
② c(Na+)>c(HCO3-)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)> c(CO32-)
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