【題目】對溫室氣體CO2進(jìn)行減排和綜合治理具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:

Ⅰ. O2輔助的Al~CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。

(1)電池的負(fù)極反應(yīng)式:______________________________________________ 。電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e6O2 ;6CO2+6O23C2O42 + 6O2

(2)反應(yīng)過程中O2的作用是________

(3)該電池的總反應(yīng)式:_________________________________。

Ⅱ. CH4-CO2催化重整不僅對溫室氣體的減排具有重要意義,還可以得到合成氣(COH2)。

已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2 kJ/mol K1

CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2 = +165.0 kJ/mol K2

(4)寫出該催化重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________。

K=_________( K1 、K2表示)

(5)恒溫恒壓下,向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),此時(shí)體積為2 L,一段時(shí)間后達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為_______

(6)分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4CO21 mol的混合氣體讓其發(fā)生催化重整反應(yīng)。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______(填“A” “B ”)。

(7)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對H2CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:

若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是___。

A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa

【答案】Al–3e=Al3+(或2Al–6e=2Al3+催化劑2Al+6CO2=Al2(C2O43CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH =+247.4 kJ/molK=K12/K20.1875 mol2/ L2BB

【解析】

.(1)AlCO2電池的負(fù)極為鋁,正極為多孔碳電極,所以負(fù)極反應(yīng)式為Al–3e=Al3+(或2Al–6e=2Al3+

(2)由于反應(yīng)前后氧氣的量沒有發(fā)生變化,所以氧氣的作用為催化劑;

(3)電池的反應(yīng)產(chǎn)物為Al2(C2O43,所以反應(yīng)的總方程式為2Al+6CO2=Al2C2O43

因此,本題正確答案為:Al–3e=Al3+(或2Al–6e=2Al3+催化劑;2Al+6CO2=Al2(C2O43;

.(4)根據(jù)蓋斯定律,①2-②,得重整反應(yīng)為:CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g),所以ΔH=ΔH12-ΔH2=(+206.2 kJ/mol2-(+165.0 kJ/mol)= +247.4 kJ/mol;平衡常數(shù)K==K12/K2

因此,本題正確答案為:CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) ΔH2 =+247.4 kJ/mol ;K=K12/K2

(5) CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)

起始(mol) 2 1 0 0

變化(mol) 0.5 0.5 1 1

平衡(mol)1.5 0.5 1 1

根據(jù)同溫同壓下,V1/V2=n1/n2,則平衡時(shí)容器的容積為2L=L,平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為:c(CH4)==mol/L,c(CO2)==mol/L,c(H2)=c(CO)==mol/L,

則平衡常數(shù)K=== mol2/ L2=0.1875 mol2/ L2,

因此,本題正確答案為:0.1875 mol2/ L2;

(6)該反應(yīng)在反應(yīng)時(shí)壓強(qiáng)是不斷增大的,由于B是恒壓,相對于A來說是減小壓強(qiáng),所以B中的反應(yīng)會在A的基礎(chǔ)上正向進(jìn)行,因此會吸收更多的熱量,故選B。

因此,本題正確答案為:B;

(7)由圖中數(shù)據(jù)可知,0.9 MPa時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%,CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,則700℃符合,1.5 MPa時(shí),H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%,CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,則溫度要高于750℃,低于約725℃,矛盾,故B正確,ACD錯(cuò)誤,

因此,本題正確答案為:B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y,向B中充入2 mol X、2 mol Y,起始時(shí),v(A)=v(B)=a L。在相同溫度和有催化劑存在下,兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng):X+Y2Z+W;(X、Y、Z、W均為氣體)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),v(A)=1.2a L。

試回答:

(1)A中X的轉(zhuǎn)化率α(A)_______________________________________________________

(2)A、B中X的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:α(A) ___________α(B)。(填“<”“>”或“=”)

(3)打開K,一段時(shí)間又達(dá)到平衡,A的體積為___________L。(連通管中氣體體積不計(jì))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以下是反應(yīng)A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D(g) 在四種不同情況下的反應(yīng)速率,反應(yīng)速率最大的是

A. υA=0.45mol·L-1·s-1B. υB=0.6mol·L-1·s-1

C. υC=0.4mol·L-1·s-1D. υD=0.45mol·L-1·s-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有一種可做融雪劑的鹽,其主要成分的化學(xué)式為XY2 , X、Y均為周期表前20號元素,其陽離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,且1mol XY2含有54mol電子。

(1)該融雪劑的化學(xué)式是_________;用電子式表示XY2的形成過程__________________。

(2)主族元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,D與Y相鄰, 則D的離子結(jié)構(gòu)示意圖是_________;D與E能形成一種類似于CO2的三原子分子,且每個(gè)原子均達(dá)到了8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu),該分子的化學(xué)鍵類型為_________(填“離子鍵”或“共價(jià)鍵”)。

(3)用化學(xué)式回答:

①D與Y的氫化物穩(wěn)定性________________;

②D與Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性________________

(4)某興趣小組設(shè)計(jì)的簡易原電池裝置如下圖所示;卮鹣铝袉栴}:

①鋅片為_____極(填“正”或“負(fù)”)。

②電池正極的現(xiàn)象是_________________,其電極反應(yīng)式為_____________________。

③電流由_______經(jīng)導(dǎo)線流向______(填“鋅片”或“碳棒”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了除去粗鹽中的Ca2+Mg2+、SO42可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作:過濾;加過量氫氧化鈉;加適量鹽酸;加足量碳酸鈉溶液;加過量氯化鋇溶液。下列操作順序正確的是

A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ④②⑤①③ D. ⑤②④①③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過氧化鈣(CaO2)常用作種子及谷物的無毒性消毒劑,常溫下為白色的固體,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和堿性溶液,但溶于酸。

某實(shí)驗(yàn)小組擬探究CaO2的性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)室制法。

(1)實(shí)驗(yàn)探究CaO2與酸的反應(yīng)。

操作

現(xiàn)象

向盛有4 g CaO2的大試管中加入10mL稀鹽酸得溶液a

劇烈反應(yīng),產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體

取5 mL溶液a于試管中,滴入兩滴石蕊試液

溶液變紅,一段時(shí)間后溶液顏色明顯變淺,稍后,溶液變?yōu)闊o色

①CaO2與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

②加入石蕊試液后溶液褪色可能是因?yàn)槿芤篴中存在較多的_________。

(2)用如圖所示裝置制備過氧化鈣,其反應(yīng)原理為Ca+O2CaO2。

①請選擇實(shí)驗(yàn)所需要的裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)?/span>______________________(填儀器接口的字母,上述裝置可不選用也可重復(fù)使用)。

②根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.檢驗(yàn)裝置的氣密性后,裝入藥品;Ⅱ.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時(shí)間,加熱藥品;Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束后,_________________________________(填操作);Ⅳ.拆除裝置,取出產(chǎn)物。

(3)利用反應(yīng):Ca2++ H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+在堿性環(huán)境下制取CaO2的裝置如圖所示。

①NH3在Ca2+和H2O2的反應(yīng)過程中所起的作用是______________________

②反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O。過濾需要的玻璃儀器是_________;將沉淀進(jìn)行洗滌的操作為_____________________________________________

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng):____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取碘的部分流程如下:

下列說法不正確的是

A. 完成步驟①需要裝置IIIB. 完成步驟③需要裝置II

C. 完成步驟⑤需要裝置ID. 完成步驟②和④需要裝置IV

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019年是元素周期表誕生150周年,元素周期表(律)在學(xué)習(xí)、研究和生產(chǎn)實(shí)踐中有很重要的作用。下表為元素周期表的一部分,回答下列問題。

周期

IA

0

1

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

2

3

4

(1)元素①~⑧中,金屬性最強(qiáng)的是________(填元素符號)。

(2)中國青年化學(xué)家姜雪峰被國際組織推選為“元素⑦代言人”,元素⑦的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________,其氫化物的電子式是_________

(3)元素①和②可以形成多種化合物。下圖模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是_______(填序號)。

(4)比較元素②、③的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性:____________(填化學(xué)式)。說明你判斷的理由:_________。

(5)主族元素砷(As)的部分信息如圖所示。

i.砷(As)在周期表中的位置是______。

ii.下列說法正確的是_______(填序號)。

a. 砷元素的最高化合價(jià)為+4

b. 推測砷有多種氧化物

c. ③的氣態(tài)氫化物的還原性大于砷的氣態(tài)氫化物的還原性

(6)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較VIIA元素的非金屬性:Cl>Br>I。

已知:常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣。

打開分液漏斗的活塞,燒瓶中產(chǎn)生黃綠色氣體,蘸有KBr溶液的棉球變?yōu)槌燃t色,濕潤的淀粉KI試紙變藍(lán),據(jù)此現(xiàn)象能否說明非金屬性:Br > I,并說明理由_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)不能由兩種單質(zhì)直接化合得到的是(

A.Fe3O4B.Na2O2C.CO2D.FeCl2

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同步練習(xí)冊答案