综合题14.0分
化学

CO2是重要的化工原料,也是应用广发的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。

完成下列计算:

50.CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为_________L(标准状况)。

51. 某H2中含有2.40 molCO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为_______。

52.CO2和KO2有下列反应:

4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2

4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2

若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,则反应前密封舱内H2O的量应该是多少?列式计算。

53.甲烷和水蒸气反应的产物是合成甲醇的原料:CH4+H2OCO+3H2

已知:CO+2H2CH3OH   CO2+3H2CH3OH+H2O

300 mol CH4完全反应后的产物中,加入100 mol CO2后合成甲醇。若获得甲醇350 mol,残留氢气120 mol,计算CO2的转化率。

考察知识点

  • 工业制取硫酸
第1小题正确答案及相关解析

正确答案

89.6

解析

碳酸氢铵完全分解再干燥后得氨气、二氧化碳,2.00 mol NH4HCO3完全分解,得2mol的氨气和2mol的CO2,即气体共4mol,标况下的体积为:89.6L。

考查方向

根据化学方程式的计算;物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系;极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤:1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式,求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法,需要熟练掌握。

易错点

计算不细心。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

2.4 mol/L≥c≥1.2  mol/L

解析

该反应只是说完全反应,并没有说明生成什么,可能全部的碳酸钠,也可能全部是碳酸氢钠:

(1)CO2+NaOH=NaHCO3,n(NaOH)= n(CO2)=2.40mol,则c(NaOH)==1.20mol/L;

(2)CO2+2NaOH=Na2CO3,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80mol,则c(NaOH)==2.40mol/L;



综合(1)、(2)可知,NaOH溶液的浓度应该1.20mol/L≤c(NaOH)≤2.40mol/L。

考查方向

根据化学方程式的计算;物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系;极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

根据CO2与NaOH恰好反应,只需满足1/2≤n(CO2):n(NaOH) ≤1即可。

易错点

不知道符合1/2≤n(CO2):n(NaOH) ≤1,CO2与NaOH都是恰好反应。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

 ; n(H2O)=(9/6)×2=3(mol)

解析

法一:

依题意,9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,即n(CO2)∶n(O2)=1∶1,通过观察题给两个方程式可知,当把两个方程式相加时正好符合题目要求:

8KO2+6CO2+2H2O→2K2CO3+4KHCO3+6O2

所以有n(H2O)=n(CO2)=×9mol=3mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3mol。

法二:

设反应前密封舱内H2O的物质的量为n

4KO2 + 4CO2 + 2H2O → 4KHCO3 + 3O2

2n     n               1.5n

4KO

考查方向

根据化学方程式的计算;物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系;极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤:1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式,求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法,需要熟练掌握。

易错点

比例式上下单位要一致。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

α=80/100=80%

解析

法一:

CH4  +  H2O  →  CO   +   3H2

300mol           300mol   900mol

设CO2的转化率为α,CO的转化率为β

CO   +    2H2  →  CH3OH              CO2   +    3H2  →  CH3OH + H2O

300βmol  600βmol  300βmol           100αmol    300αmol  100αmol

根据题意,共生成350mol甲醇,所以有300βmol+100αmol=350mol-------①式

根据题意,反应后残留氢气120mol,则实际参加反应的氢气为900mol-350mol,所以有

600βmol+300αmol=900mol-350mol--------②式

由①②式可得α=0.8,即设CO2的转化率为80%。

法二:

在合成甲醇的反应中,氢元素在生成物中有两种存在形式,一是存在于甲醇中,二是存在于水中。利用守恒法也可求得答案。

考查方向

根据化学方程式的计算;物质的量、气体体积、物质的量浓度的转化关系;极值思想、守恒思想的运用。

解题思路

物质的量应用于化学方程式的计算要注意步骤:1.正确的写出化学方程式。2.找到已知量和要求量之间的关系。3.列比例式,求解。化学计算中常常涉及的计算方法有守恒法和极值法,需要熟练掌握。

易错点

不能准确找到已知量和要求量之间的关系。