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氮的化合物在生产实践及科学研究中应用广泛。
(1)目前工业上使用的捕碳剂有NH3和(NH42CO3,它们与CO2可发生如下可逆反应:
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌(NH42CO3(aq) K1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)⇌NH4HCO3(aq) K2
(NH42CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)⇌2NH4HCO3(aq) K3
则K3=
K
2
2
K
1
K
2
2
K
1
。(用含K1、K2的代数式表示)
(2)利用CO2制备乙烯是我国能源领域的一个重要战略方向,具体如下:CO2催化加氢合成乙烯,其反应为:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)ΔH=akJ•mol-1。起始时按n(CO2):n(H2)=1:3的投料比充入20L的恒容密闭容器中,不同温度下平衡时H2和H2O的物质的量如图甲所示。
①a
0。(选填“>”或“<”)
②下列说法正确的是
A
A
。(填字母序号)
A.使用催化剂,可降低反应活化能,加快反应速率
B.其它条件不变时,若扩大容器容积,则v减小,v增大
C.测得容器内混合气体密度不随时间改变时,说明反应已达平衡
③393K下,该反应达到平衡后,再向容器中按n(CO2):n(H2)=1:3投入CO2和H2,则
n
H
2
n
C
2
H
4
减小
减小
(填“变大”、“不变”或“变小”)。

(3)N2H4为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,常温下,向10mL0.1mol/L的联氨溶液中,滴加0.1mol/L的HCl溶液xmL溶液中N2H4、N2H5+、N2H62+的物质的量分数δ随溶液pOH[pOH=-lgc(OH -)]变化的曲线如图乙所示:
①25℃时,写出N2H4在水中第一步电离方程式:
N2H4+H2O⇌N2H5++OH-
N2H4+H2O⇌N2H5++OH-

②25℃时,N2H4在水中的第二步电离常数值为
10-9.30
10-9.30

③工业上利用NH3制备联氨(N2H4)装置如图丙。试写出其阳极电极反应式:
2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O
2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O

【答案】
K
2
2
K
1
;<;A;减小;N2H4+H2O⇌N2H5++OH-;10-9.30;2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:18引用:1难度:0.6
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    (1)如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
    ①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
    K2(填“>”、“<”或“=”).
    ②以下有关说法正确的是
     

    a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
    b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
    c.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
    d.某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为80%
    (2)已知在常温常压下①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-akJ•mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-bkJ•mol-1③H2O(g)=H2O(1)△H=-ckJ•mol-1
    则:CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=
     
    kJ•mol-1
    (3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆.甲醇燃料电池的工作原理如图2所示.
    ①该电池正极的电极反应式为
     

    ②工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成CO2时,有
     
    个电子发生转移.
    (4)以上述电池做电源,用图3所示装置,在实验室中模拟铝制品面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是
     
     
    (用相关的电极反应式和离子方程式表示)

    发布:2024/12/30 14:0:1组卷:26引用:3难度:0.5
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