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第II卷(非选择题)(52分)
17.(本题12分)甲醇是一种可再生能源,由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58 kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77 kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=_________,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3,则K2=________(用K1、K3表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行条件是___________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)。
(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2,仅发生反应Ⅰ,实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系,如下表所示。[来源:学科网]
温度(℃)
500
T
CO2的平衡转化率
60℅
40℅
①T______500℃(填“>”、“<” 、“=”)。
②温度为500℃时,该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)=______________________________________;该温度下,反应I的平衡常数K=___________L2/mol2
(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,工作原理如图所示。电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在__________ (填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为:___________________________。
18.(本题8分)常温下,已知H2A的电离平衡常数为: K1=1.3×10-7 K2=7.1×10-15现有常温下的0.1mol/L NaHA溶液。
(1)请写出H2A的电离方程式________________________
(2)已知NaHA溶液pH>7,请解释原因________________
(3)请写出NaHA溶液中的电荷守恒式________________
(4)NaHA溶液中粒子之间的关系式中正确的是________
A.c(A2-)+c(HA-)=0.1mol