CO2与人类息息相关。近年来,为了缓解温室效应,CO2的资源化利用是化学研究热点之一。科学家提出了多种回收和利用CO2的方案。
(1)人体血液中存在平衡CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO-3,当人呼吸过快或过深,体内失去二氧化碳太多,引发呼吸性碱中毒,导致手脚发麻、头晕。试用平衡移动原理解释上述现象:失去二氧化碳太多,促进平衡向逆反应方向移动,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,引发碱中毒失去二氧化碳太多,促进平衡向逆反应方向移动,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,引发碱中毒。
(2)利用CO2制备CH4可以实现变废为宝,300℃时,向2L恒容密闭容器中充入2molCO2和8molH2发生反应:CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)ΔH4,混合气体中CH4的浓度与反应时间的关系如图所示,回答下列问题:

①下列说法正确的是 BCBC。
A.容器内密度不变,说明反应达到平衡状态
B.容器内压强不变,说明反应达到平衡状态
C.断开2molC=O键的同时断开4molC-H键,说明反应达到平衡状态
D.300℃时,向平衡后的容器中再充入2molCO2和8molH2,重新达到平衡时CH4的浓度小于1.6mol/L
②从反应开始到10min,H2的平均反应速率v(H2)=0.32mol/(L•min)0.32mol/(L•min)。
③300℃时,反应的平衡常数K=2525。
④500℃该反应达到平衡时,上述容器中有1.6molCO2、2.0molH2、5.6molCH4、4.0molH2O。则ΔH4<<0(填“>”“<”或“=”)
(3)化工废水中常常含有以二甲胺[(CH3)2NH]为代表的含氮有机物,可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无害的气体排放,装置如图所示。

反应原理是:(i)Cl-在阳极转化为Cl2;
(ii)Cl2在碱性溶液中歧化为ClO-;
(iii)ClO-将二甲胺氧化为N2,CO2-3和H2O。
①写出电解池中阴极发生反应的方程式 2H2O+2e-=2OH-+H2↑;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;。
②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是 需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区,维持阳极区的碱性需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区,维持阳极区的碱性。
③当阴极区收集到6.72L(标况下)H2时,阳极区收集到N2的体积(标况下)是 0.4480.448L。
HCO
-
3
CO
2
-
3
【答案】失去二氧化碳太多,促进平衡向逆反应方向移动,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,引发碱中毒;BC;0.32mol/(L•min);25;<;2H2O+2e-=2OH-+H2↑;;需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区,维持阳极区的碱性;0.448
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/21 8:0:9组卷:105引用:2难度:0.5
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