请回答下列问题:(1)现代工业将煤炭气化,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广泛用途.①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(

请回答下列问题:(1)现代工业将煤炭气化,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广泛用途.①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(

题型:肇庆一模难度:来源:
请回答下列问题:
(1)现代工业将煤炭气化,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广泛用途.
①已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2
则反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);△H=______.(用含△H1、△H2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);△H3.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.

魔方格

a.该反应的△H3______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)图3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:

魔方格

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
______.
答案
(1)①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H1   ①
        2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2    ②
盖斯定律得①-②得:2C(s)+2H2O(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H1-△H2
则反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=
H1-△H 2
2
,故答案为:
H1-△H 2
2

 ②a.图1可以看出,甲醇的物质的量为0.6mol的曲线温度大,说明升高温度,甲醇的物质的量减少,即平衡逆向移动,说明正反应是放热反应,所以△H3<0,故答案为:<;
因正反应是放热反应,温度降低,平衡正向移动,平衡常数增大,所以说低温时平衡常数大,故答案为:>;
b.因正反应为放热反应,同时是气体化学计量数减小的反应,所以可通过升温、减压等措施使平衡逆向移动,故答案为:升温、减压;
(2)电池的总反应为:2CO+O2=2CO2,正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32-,所以负极的电极反应式为:CO+CO32--2e-=2CO2,故答案为:CO+CO32--2e-=2CO2
(3)由b、c两点得:KSP[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•(OH-3=c(Fe3+)•(10-12.73,而KSP[Mg(OH)2]=c(Mg2+)•(OH-2=c(Mg2+)•(10-9.62,因c(Fe3+)=c(Mg2+),所以KSP[Fe(OH)3]<KSP[Mg(OH)2],故答案为:<;浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2⇌Mg2++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
举一反三
研究碳、氮、硫的氧化物的性质对化工生产和环境保护有重要意义.
(1)下列措施中,有利于降低大气中的CO2、SO2、NO2浓度的有______填字母);
a.减少化石燃料的使用,开发新能源
b.使用无氟冰箱,减少氟里昂排放
c.多步行或乘公交车,少用专车或私家车
d.将工业废气用碱液吸收后再排放
(2)为开发新能源,有关部门拟用甲醇(CH3OH)替代汽油作为公交车的燃料.写出由CO和H2生产甲醇的化学方程式______,用该反应合成1mol液态甲醇吸收热量131.9kJ.又知,2H2(g)+CO(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-594.1kJ•mol-1.请写出液态甲醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式______;
(3)硫酸工业生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),平衡混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示.根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的△H______0(填“>”或“<”);
②若温度为T1、T2时,反应的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1______K2;若反应进行到状态D时,v正______v逆(填“>”、“<”或“=”).魔方格
题型:泰安二模难度:| 查看答案
为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用的研究.
(1)①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液.
②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体.
写出②中反应的化学方程式______.
(2)如将CO2与H2 以1:3的体积比混合.
①适当条件下合成某烃和水,该烃是______(填序号).
A.烷烃     B.烯烃     C.炔烃    D.苯的同系物
②适当条件下合成燃料甲醇和水.在体积为2L的密闭容器中,充入 2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.
测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.
从反应开始到平衡,v(H2)=______;氢气的转化率=______;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有______.
(3)如将CO2与H2 以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知:
CH4 (g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是______.
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表.
题型:红桥区二模难度:| 查看答案
题型:天津模拟难度:| 查看答案
溶解度(S)/g溶度积(Ksp
Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3
0.163.892.9×10-92.6×10-9
火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ•mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为______.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3

魔方格

①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3______0(填“>”、“<”或“=”).
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为______mol/(L•min);该温度下,反应的平衡常数的值为______;第10min后,向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数______(填变大、减少、不变).
(3)脱硫.某种脱硫工艺中将废气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥.硫酸铵和硝酸铵的水溶液的pH<7,其原因用离子方程式表示为______;在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)+c(H+)______c(NO3-)+c(OH-)(填写“>”“=”或“<”)
(1)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂.
①臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:
6Ag(s)+O3(g)═3Ag2O(s);△H=-235.8kJ/mol.
己知:2Ag2O(s)═4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ/mol,
则O3转化为O2的热化学方程式为______;
②科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,阴极电极反应式为______.
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).某研究小组向某密闭的真空容器(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
题型:红桥区一模难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
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时间/min浓度(mol/L)NON2CO2
01.0000
100.580.210.21
200.400•300.30
300.400.300.30
400.320.340.17
500.320.340.l7
(1)氯化铝水溶液呈______性,原因是______(用离子方程式表示).把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体产物是______(填化学式).
(2)室温下,将pH=13的NaOH溶液与pH=2的HCl溶液按1:9的体积比混合,设混合溶液的总体积为二者相加,则所得混合液的pH值是______.
(3)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H=-283kJ/mol,则1mol C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为______.