【題目】二氧化碳的回收利用是環(huán)保領(lǐng)域研究的熱點課題。
(1)在太陽能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程如圖1所示,其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
(2)CO2經(jīng)過催化氫化合成低碳烯烴.其合成乙烯的反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H,幾種物質(zhì)的能量(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,規(guī)定單質(zhì)的能量為0,測得其他物質(zhì)在生成時所放出或吸收的熱量)如下表所示:
物質(zhì) | H2(g) | CO2(g) | CH2=CH2(g) | H2O(g) |
能量/kJmol-1 | 0 | -394 | 52 | -242 |
則△H=_________。
(3)在2L恒容密閉容器中充入2molCO2和nmolH2,在一定條件下發(fā)生(2)中的反應(yīng),CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比[X= ]的關(guān)系如圖2所示。
①X1_________X2(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常數(shù)KA_________KB.
②若B點的投料比為3,且從反應(yīng)開始到B點需要10min,則v(H2)=_________。
(4)以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,利用太陽能將CO2轉(zhuǎn)化為低碳烯烴,工作原理圖如圖3。
①b電極的名稱是_________;
②產(chǎn)生丙烯的電極反應(yīng)式為_______________。
【答案】
【解析】(1)在700K條件下,CO2和FeO發(fā)生反應(yīng)生成C和Fe3O4,過程1中Fe3O4分解生成FeO和O2,所以整個反應(yīng)過程中FeO作催化劑,根據(jù)反應(yīng)物和生成物及反應(yīng)條件書寫方程式為CO2C+O2,故答案為:CO2C+O2;
(2)焓變等于生成物總能量減去反應(yīng)物總能量,則該反應(yīng)的焓變=[52+(-242)×4-(-392)×2-0]kJ/mol=-128kJ/mol,故答案為:-128kJ/mol;
(3)①相同條件下,投料比[X=]越大,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大,根據(jù)圖知,相同溫度下X1的轉(zhuǎn)化率大于X2,所以X1>X2;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高其平衡常數(shù)越小,溫度A<B,所以平衡常數(shù)A>B,故答案為:>;>;
②若B點的投料比為3,且從反應(yīng)開始到B點需要10min,n(CO2)=2mol,則n(H2)=10mol,B點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為75%,則參加反應(yīng)的n(CO2)=2mol×75%=1.5mol,根據(jù)二氧化碳和氫氣之間的關(guān)系式知,參加反應(yīng)的n(H2)=3n(CO2)=4.5mol,則v(H2)===0.225mol/(L·min),故答案為:0.225mol/(L·min);
(4)①根據(jù)圖知,生成氧氣的電極是陽極,則連接陽極的電源電極為正極,所以b為正極,故答案為:正極;
②陰極上二氧化碳得電子和氫離子反應(yīng)生成丙烯和水,電極反應(yīng)式為3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O,故答案為:3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種原子序數(shù)依次增大的分別位于三個不同短周期的主族元素,m、n、p分別是元素A、B、C、的單質(zhì), x、y、z是由A、B、C組成的二元化合物,其中y、z是氣體且y可用于配制飲料,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,D的單質(zhì)可與熱水發(fā)生置換反應(yīng),下列說法正確的是
A. D的單質(zhì)起火燃燒時可用y作滅火劑
B. 元素的非金屬性:C>A>B>D
C. B、C、D與A形成的簡單化合物的熔點:C>D>B
D. 原子半徑:D>B>C>A
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各分子中,化學(xué)鍵類型有差異的是
A. H2O、CO2 B. MgF2、H2O2
C. NaOH、Ba(OH)2 D. NaCl、KCl
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知正四面體形分子與線型分子反應(yīng),生成四面體形分子和直線型分子。組成分子中的元素的原子序數(shù)都小于10,組成分子的元素為第三周期的元素。如下圖,則下列判斷中正確的是( )
A. 常溫常壓下, 是一種液態(tài)有機(jī)物 B. 是一種含有非極性鍵的分子
C. 干燥的能漂白有色物質(zhì) D. 上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以烴A為主要原料,采用以下路線合成藥物X、Y和高聚物Z。
已知:
Ⅱ.反應(yīng)①、反應(yīng)②、反應(yīng)⑤的原子利用率均為100%。
請回答下列問題:
(1)B的名稱為______________。
(2)X中的含氧官能團(tuán)名稱為____,反應(yīng)③的條件為_______,反應(yīng)③的反應(yīng)類型是_________。
(3)關(guān)于藥物Y的說法正確的是_________________。
A.藥物Y的分子式為C8H804,遇氯化鐵溶液可以發(fā)生顯色反應(yīng)
B.1mol藥物Y與H2、濃溴水中的Br2反應(yīng),最多消耗分別為4 mol和2 mol
C.1mol藥物Y與足量的鈉反應(yīng)可以生成33.6 L氫氣
D.藥物Y中⑥、⑦、⑧三處- OH的電離程度由大到小的順序是⑧>⑥>⑦
(4)寫出反應(yīng)E-F的化學(xué)方程式_____________________________________。
(5)寫出符合下列條件的E的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________________。
①屬于酚類化合物,且是苯的對位二元取代物;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)。
(6)設(shè)計一條以CH3CHO為起始原料合成Z的線路(無機(jī)試劑及溶劑任選) ___________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A. 同溫同壓下,相同體積的物質(zhì),其物質(zhì)的量一定相等
B. 等物質(zhì)的量的甲烷和一氧化碳所含的分子數(shù)前者大于后者
C. 1L一氧化碳?xì)怏w一定比1L氧氣的質(zhì)量小
D. 相同條件下的一氧化碳和氮氣,若氣體體積相等,則質(zhì)量也相等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的,W與Y同族,Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是( )
A. 簡單離子半徑:W<X<Z B. W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性
C. 氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W<Y D. 最高價氧化物的水化物的酸性:Y>Z
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠廢水中含游離態(tài)氯,通過下列實驗測定其濃度
①取水樣20.0mL于錐形瓶,加入10.0 mLKI溶液(足量),滴入指示劑2-3滴。
②取一滴定管依次用自來水,蒸餾水洗凈,然后注入0.01 mol·L-1的Na2S2O3溶液,調(diào)整液面,記下讀數(shù)。
③將錐形瓶置于滴定管下進(jìn)行滴定,發(fā)生的反應(yīng)為:I2+2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6。
試回答下列問題:
(1)步驟①加入的指示劑是______________。
(2) 步驟②應(yīng)使用____________式滴定管。
(3)試描述滴定終點的現(xiàn)象:_______________________________。
(4)若耗去Na2S2O3溶液20.00mL,則廢水中C12的物質(zhì)的量濃度為______________ 。
(5)請指出實驗中的一處明顯錯誤:_______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。如圖為該電池的工作原理示意圖,該電池的電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。請回答:
(1)氫氧燃料電池放電時能量轉(zhuǎn)化形式主要是________,
在導(dǎo)線中電子流動方向為________(用a.b表示)。
(2)負(fù)極反應(yīng)式為__________________。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因為__________________。
(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能。因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一,金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.Li+H22LiH Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是________,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是____________。
②知LiH固體的密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為________。
③將由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為________mol。
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