【題目】I.“低碳經(jīng)濟”時代,科學家利用“組合轉(zhuǎn)化”等技術(shù)對CO2進行綜合利用。
(1) CO2和H2在一定條件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ·mol-1已知:H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃燒熱為1411.0kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)
△H=-44.0kJ·mol-1,則a=______kJ·mol-1。
(2)上述生成乙烯的反應(yīng)中,溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率影響如圖,下列有關(guān)說法不正確的是_______(填序號)
①溫度越高,催化劑的催化效率越高
②溫度低于250℃時,隨著溫度升高,乙烯的產(chǎn)率增大
③M點平衡常數(shù)比N點平衡常數(shù)大
④N點正反應(yīng)速率一定大于M點正反應(yīng)速率
⑤增大壓強可提高乙烯的體積分數(shù)
(3)2012年科學家根據(jù)光合作用原理研制出“人造樹葉”。右圖是“人造樹葉”的電化學模擬實驗裝置圖,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和有機物C3H8O。
陰極的電極反應(yīng)式為::_________________________
II.為減輕大氣污染,可在汽車尾氣排放處加裝催化轉(zhuǎn)化裝置,反應(yīng)方程式為:
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。
(4)上述反應(yīng)使用等質(zhì)量的某種催化劑時,溫度和催化劑的比表面積對化學反應(yīng)速率的影響對比實驗如下表,c(NO)濃度隨時間(t)變化曲線如下圖:
①表中a=___________。
②實驗說明,該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
③若在500℃時,投料=1,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則此溫度時的平衡常數(shù)K=_____。
(5)使用電化學法也可處理NO的污染,裝置如右圖。已知電解池陰極室中溶液的pH在4~7之間,寫出陰極的電極反應(yīng)式:__________。吸收池中除去NO的離子方程式為:__________________。
【答案】(1)-127.8
(2)①②④)
(3)3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O
(4)①1.20×10-3②放熱(只寫“放”不給分)③主要有三種情況,書寫正確的均給2分。
第一種情況:設(shè)c(NO)=1mol·L-1,則K=160
第二種情況:設(shè)c(NO)=a mol·L-1,則K=
第三種情況:設(shè)n(NO)=a mol,容器的容積為VL,,則K=
(5)2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-
【解析】
試題分析:
(1)①6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=a kJ/mol,
②H2O (g)=H2O(1) △H==-571.6 kJ/mol,
因為H2和CH2=CH2的燃燒熱分別為285.8kJ/mol和1411kJ/mol,即
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=- 44 kJ/mol,
④CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H= -1411 kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律:③×3-④-②×4=①,則a=3×(-571.6 kJ/mol)-(-1411 kJ/mol)-4×(- 44 kJ/mol) =-127.8kJ/mol,故答案為:-127.8;
(2)該反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的放熱反應(yīng)。①溫度太高,催化劑會失去催化活性,效率降低,錯誤;②溫度低于250℃時,隨溫度升高乙烯的產(chǎn)率減小,錯誤;③由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡逆向移動,則平衡常數(shù):KM>KN,正確;④生成乙烯的速率既受溫度影響,也受催化劑影響,N點溫度高但催化劑催化效率低,M點溫度低但催化劑催化效率高,所以M點正反應(yīng)速率有可能大于N點正反應(yīng)速率,錯誤;⑤增大壓強,平衡正向移動,可提高乙烯的體積分數(shù),正確。故答案為:①②④;
(3)該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和有機物C3H8O,根據(jù)化合價可知,CO2轉(zhuǎn)化為C3H8O化合價降低,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)圖示可知與電源負極連接的電極為陰極,電極的反應(yīng)式為:3CO2+ 18H++18e-= C3H8O+5H2O;
(4)①因研究的是溫度和催化劑的比表面積對化學反應(yīng)速率的影響。根據(jù)控制變量法可知,NO的初始濃度應(yīng)該一樣,即a=1.20×10-3,b=82;
②根據(jù)曲線Ⅰ和Ⅲ可知,溫度越高,NO的平衡濃度越大,反應(yīng)逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
③根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知:K= ,投料=1,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,
設(shè)c(NO)=1mol·L-1,則轉(zhuǎn)化了的NO為0.8mol·L-1,平衡體系中NO、CO、CO2、N2濃度分別為0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、0.8mol·L-1、0.4mol·L-1,代入表達式可得K=160;
同理可設(shè)c(NO)=a mol·L-1,則K=;
也可設(shè)n(NO)=a mol,容器的容積為VL,則K=;
(5)由題給裝置圖知電解池的陰極區(qū)HSO3-得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成S2O42-,電解質(zhì)溶液呈酸性,陰極的電極反應(yīng)式:2HSO3-+2e-+2H+==S2O42-+2H2O。吸收池中NO與S2O42-反應(yīng)生成氮氣和HSO3-,離子方程式為:2NO+2S2O42-+2H2O==N2+ 4HSO3-。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理,設(shè)計如圖裝置:
(1)a和b不連接時,燒杯中現(xiàn)象是 。
(2)a和b用導線連接,Cu極為原電池_________極(填“正”或“負”),
電極反應(yīng)式為: ;溶液中H+移向____________
(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應(yīng)式為: 。
若電解質(zhì)溶液改為AgNO3溶液,當轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,則理論上Cu片質(zhì)量變化為___ ___g。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學一選修5:有機化學基礎(chǔ)】
化合物A(C8H8O3)是由冬青樹的葉經(jīng)蒸汽蒸餾而得,因此又名冬青油。它常用作飲料、化妝品的香料,也用作制取止痛藥、殺蟲劑等。從A出發(fā)有如下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)產(chǎn)物已略去):
已知以下信息:
①F是苯酚;
②A的核磁共振氫譜表明其有六種不同化學環(huán)境的氫,且1mol A與溴水反應(yīng)最多消耗2mol Br2.
③羧酸鹽與堿石灰共熱可發(fā)生脫羧反應(yīng),如實驗室制甲烷:CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________________________;
(2)B→D的反應(yīng)方程式為_____________________;
(3)F→H的反應(yīng)類型為_____________________;H的名稱為___________________;
(4)C→E的反應(yīng)方程式為________________________;
(5)A的同分異構(gòu)體中苯環(huán)上只有兩個取代基且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和顯色反應(yīng)的共_________種,其中核磁共振氫譜有八種不同化學環(huán)境的氫的是__________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】推斷題
有A、B、C、D、E、F六種短周期元素,其元素特征信息如下表:
(1)寫出下列元素名稱:A B C D E F .
(2)寫出元素C的離子結(jié)構(gòu)示意圖____________。
(3)D、E、F的簡單離子半徑由大到小的順序是 。
(4)B與C形成的化合物,既含有離子鍵又含有非極性鍵,該化合物的電子式為_______________。
(5)A、C、E三種元素形成的具有漂白性的化合物,該化合物的結(jié)構(gòu)式為 。
(6)D與E形成的化合物的類別是________________(填共價化合物或離子化合物)。
(7)能證明C的非金屬性比F強的實驗事實是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】解草酯是一種安全除草劑,可以通過以下方法合成:
(1)化合物D中的含氧官能團的名稱為_________和__________。
(2)化合物B的結(jié)構(gòu)簡式為__________;由C→D的反應(yīng)類型是__________。
(3)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________;
Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) Ⅱ.分子含有1個苯環(huán),苯環(huán)上含有硝基
Ⅲ.分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫
(4)已知:CH3CHOClCH2CHO
請寫出以苯酚和丙醛為原料制備高分子化合物X(結(jié)構(gòu)簡式見圖)的合成路線流程(無機試劑可任選),合成路線流程圖示例如下:
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖,下列說法不正確的是
A.該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能,電流方向為ba
B.催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng),其附近酸性增強
C.催化劑a表面的反應(yīng)是:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+
D.若得到的硫酸濃度仍為49%,則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為8:15
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室制備環(huán)己酮的反應(yīng)原理:
其反應(yīng)的裝置示意圖如下(夾持裝置、加熱裝置略去):
環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質(zhì)見下表(注:括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點)
物質(zhì) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3, 20℃) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 161.1(97.8) | 0.962 | 能溶于水 |
環(huán)己酮 | 155.6(95) | 0.948 | 微溶于水 |
飽和食鹽水 | 108.0 | 1.330 | |
水 | 100.0 | 0.998 |
(1)實驗中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中,在55~60℃進行反應(yīng)。反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95 ~ 100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
① 儀器B的名稱是 。
② 蒸餾操作時,一段時間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水,應(yīng)采取的正確方法是 。
③ 蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。
(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:
a.蒸餾,收集151~ 156℃餾分,得到精品
b.過濾
c.在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液
d.加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量水
① 上述操作的正確順序是 (填序號)。
② 在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。
(3)環(huán)己酮是一種常用的萃取劑,以環(huán)己酮為成分之一的萃取液對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如上圖。現(xiàn)有某鈷礦石的鹽酸浸出液, 浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+,除去Al3+ 后,再利用萃取法分離出MnCl2以得到較為純凈的CoCl2溶液,pH范圍控制在 。
a.2.0~2.5 b.3.0~3.5 c.4.0~4.5
(4)在實驗中原料用量:20mL環(huán)己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最終稱得產(chǎn)品質(zhì)量為14.7g,則所得環(huán)己酮的產(chǎn)率為 (百分數(shù)精確到0.1)。
(5)實驗產(chǎn)生的含鉻廢液易污染環(huán)境,可將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,再轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去,為使Cr3+濃度小于1×10-5mol/L,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH=___________。(已知該條件下Cr(OH)3的Ksp是6.4×10-31, lg2=0.3 lg5=0.7)
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下是有關(guān)SO2、Cl2的性質(zhì)實驗。
(1)某小組設(shè)計如圖所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究SO2和Cl2的性質(zhì)。
①若從左端分別通入SO2和Cl2,裝置A中觀察到的現(xiàn)象 (填“相同”或“不相同”);若裝置D中裝的是V2O5(催化劑)。通入SO2時,打開K通入適量O2的化學反應(yīng)方程式為 。
②SO2通入B中,溶液顏色褪去,則該反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)某同學將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,若向該試管中加入加量(填字母) ,能產(chǎn)生白色沉淀。
A.氨水 B.稀鹽酸 C.硝酸鉀溶液 D.氯化鈉溶液
(3)若由元素S和O組成-2價酸根離子X,X中S和O的質(zhì)量比為2∶3;當Cl2的與含X的溶液完全反應(yīng)后,得澄清溶液,取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。寫出Cl2與含X的溶液反應(yīng)的離子方程式 。
(4)某科研單位利用電化學原理用SO2來制備硫酸,裝置如圖,含有某種催化劑,電極為多孔的材料,能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。通入SO2的電極為 極,其電極反應(yīng)式為 ;電池的總反應(yīng)式 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種元素。原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),兩元素的單質(zhì)反應(yīng),生成一種淡黃色的固體E;D的 L層電子數(shù)等于K、M兩個電子層上的電子數(shù)之和。
(1)A為_______________元素,B為_______________元素;C為_______________元素。D的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等,D的原子組成符號為_____________,它的最高價為__________價。
(2)用電子式表示A、D兩元素形成AD2的過程:______________________________,用電子式表示C、D兩元素形成化學鍵的過程:______________________________。
(3)寫出E和A的最高價氧化物反應(yīng)的化學方程式:________________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com