【題目】近年科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想。把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中,再把CO2從溶液中提取出來(lái),并使之與H2反應(yīng)生成可再生能源甲醇。其工藝流程如圖所示:
(1)分解池中主要物質(zhì)是_______________。
(2)在合成塔中,若有4400 g CO2與足量H2反應(yīng),生成氣態(tài)的H2O和甲醇,可放出5370 kJ的熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________。
(3)該工藝在哪些方面體現(xiàn)了“綠色自由”構(gòu)想中的“綠色”_______________。
(4)一定條件下,往2L恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I、反應(yīng)II與反應(yīng)III,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示:
(圖中c點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為66.67%,即轉(zhuǎn)化了2/3)
①催化劑效果最佳的反應(yīng)是________(填“反應(yīng)I”,“反應(yīng)II”,“反應(yīng)III”)。
②b點(diǎn)v (正)_________v (逆)(填 “>”, “<”, “=”)。
③若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是____________。
④c點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =____________________。
(5)科學(xué)家還研究了其它轉(zhuǎn)化溫室氣體的方法,利用下圖所示裝置可以將CO2轉(zhuǎn)化為氣體燃料CO。該裝置工作時(shí),N電極的電極反應(yīng)式為_______________。
【答案】 KHCO3(或碳酸氫鉀) CO2(g)+ 3H2(g)H2O(g)+ CH3OH(g) △H=== -53.7kJ/mol 減少大氣中CO2并產(chǎn)生清潔能源甲醇;K2CO3可循環(huán)使用;能量可以循環(huán)利用,低碳經(jīng)濟(jì)等。 反應(yīng)I > 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng) K=16/3 (或K=3.70) CO2+2H++2e-===CO +H2O
【解析】(1)把含有大量CO2的空氣吹入K2CO3溶液中,碳酸鉀與二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鉀進(jìn)入到分解池中,故分解池中的主要物質(zhì)是碳酸氫鉀;
(2)根據(jù)4400gCO2與足量H2反應(yīng),可放出5370 kJ的熱量,則1molCO2與H2合成甲醇放出熱量為53.70kJ,所以熱化學(xué)方程式為CO2(g)+ 3H2(g)H2O(g)+ CH3OH(g) △H=== -53.7kJ/mol;
(3)“綠色自由”構(gòu)想流程中常包括物質(zhì)的“循環(huán)利用”,上述流程中能體現(xiàn)“循環(huán)利用”的“綠色”有減少大氣中CO2并產(chǎn)生清潔能源甲醇;K2CO3可循環(huán)使用;能量可以循環(huán)利用,低碳經(jīng)濟(jì)等;
(4)①根據(jù)圖中信息可知,在相同溫度下,反應(yīng)I的CO2的轉(zhuǎn)化率最高,故其催化劑效果最佳;②a點(diǎn)時(shí)達(dá)到平衡,故b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)往正方向進(jìn)行,v (正)>v (逆);③若此反應(yīng)在a點(diǎn)時(shí)已達(dá)平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高的原因是:該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),故a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比c點(diǎn)高;
④往2L恒容密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,
CO2(g)+ 3H2(g)H2O(g)+ CH3OH(g)
開(kāi)始時(shí)的濃度/mol 0.5 1.5 0 0
改變的濃度/mol 0.5× 1.5× 0.5× 0.5×
平衡時(shí)的濃度/mol 0.5× 1.5× 0.5× 0.5×
K===3.70;
(5)根據(jù)圖中信息可知,電子從M電極流向N電極,CO2得電子轉(zhuǎn)化為CO,則N電極的電極反應(yīng)式為:CO2+2H++2e-=CO +H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì),焦性沒(méi)食子酸溶液用于吸收少量氧氣, KMnO4可用于吸收H2S),下列說(shuō)法正確的是
A. ①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒(méi)食子酸溶液
B. 管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃,通過(guò)聲音判斷氣體純度
C. 結(jié)束反應(yīng)時(shí),先關(guān)閉活塞K,再停止加熱
D. 裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與過(guò)氧化氫反應(yīng)制備氧氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列過(guò)程涉及化學(xué)變化的是( 。
A. 將I2溶于酒精制備碘酊
B. 將NaCl溶于水中制備生理鹽水
C. 被果汁沾污的衣服浸入漂白液中清洗
D. 用激光筆照射雞蛋清溶液產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在0.2 L由NaCl溶液、MgCl2溶液、CuCl2溶液組成的混合溶液中,部分離子的濃度如圖所示。
(1)混合液中,NaCl的物質(zhì)的量為_______mol,MgCl2的質(zhì)量為_______g。
(2)該混合溶液中CuCl2的物質(zhì)的量濃度為_____molL﹣1,將該混合溶液加水稀釋至體積為1 L,稀釋后溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為_______molL﹣1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C是由H、O、Na三種元素中的兩種或三種組成的化合物。甲、乙、丙是三種單質(zhì),分別由上述元素組成。上述單質(zhì)和化合物之間存在如下反應(yīng)關(guān)系:
完成下列空白:
(1)B的分子式____________。
(2)寫(xiě)出甲+B→C+丙的化學(xué)方程式_______________________________。
(3)用脫脂棉花包住約0.2g A的粉末,置于石棉網(wǎng)上,往脫脂棉花上滴水,可觀察到脫脂棉花劇烈燃燒起來(lái)。
①由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得出的有關(guān)A和H2O反應(yīng)的結(jié)論是___________(填代號(hào))。
a.反應(yīng)放熱 b.棉花在空氣中可以自燃
c.有O2生成 d.A在空氣中可以自燃
②寫(xiě)出A和H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一種瑞香素的衍生物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,下列有關(guān)該有機(jī)物性質(zhì)的說(shuō)法正確的是
A. 能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
B. 1 mol該有機(jī)物最多可與3 mol H2加成
C. 1 mol該有機(jī)物最多可與含4 molNaOH溶液反應(yīng)
D. 1 mol該有機(jī)物與足量NaHCO3溶液反應(yīng)可放出3 mol CO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】物質(zhì)A有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已略去),已知H能使溴的CCl4溶液褪色。
回答下列問(wèn)題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(2)1 mol E與足量NaOH溶液反應(yīng)時(shí),消耗NaOH的物質(zhì)的量為________mol。
(3)M的某些同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng),寫(xiě)出其中任意一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________________。
(4)寫(xiě)出化學(xué)方程式H―→I:__________________________________。
(5)E通常可由丙烯、NaOH溶液、H2、O2、Br2等為原料合成,請(qǐng)按“A―→B―→C―→…”的形式寫(xiě)出反應(yīng)流程,并在“―→”上注明反應(yīng)類(lèi)型但不需要注明試劑及反應(yīng)條件________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化芐(C6H5CH2Cl)是一種重要的有機(jī)化工原料。工業(yè)上采用甲苯與干燥氯氣在光照條件下反應(yīng)合成氯化芐。
(1)寫(xiě)出甲苯與干燥氯氣在光照條件下反應(yīng)合成氯化芐的化學(xué)方程式________________。
(2)用下列方法分析氯化芐粗產(chǎn)品的純度:
步驟I:稱(chēng)取2.555 g樣品于燒瓶中,加入100.00 mL 4mol/L氫氧化鈉溶液共熱,冷卻至室溫。加入100.00 mL4mol/L硝酸,一段時(shí)間后,將燒瓶中的溶液全部轉(zhuǎn)移至250.00 mL的容量瓶中,加水定容。
步驟II:從容量瓶中各取50.00 mL溶液于三只錐形瓶中,各加入25.00 mL0.2000mol/L硝酸銀溶液。
步驟m:用硫酸鐵銨作指示劑,用0.2000 mol/LNH4SCN溶液分別滴定剩余的硝酸銀,所得滴定數(shù)據(jù)如下表。
①加入硝酸的目的是____________。
②在步驟III操作中,判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____。
③該樣品中氯化芐的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)____。
④上述測(cè)定結(jié)果通常高于氯化芐中氯元素的理論含量,原因是___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)表示不正確的是
A.CH4的球棍模型示意圖為:
B.乙烯的實(shí)驗(yàn)式為:CH2
C.乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:C2H5OH
D.2-乙基-1,3-丁二烯分子的鍵線式:
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