【題目】氧化碳的捕集、利用是我國能源領域的一個重要戰(zhàn)略方向。
(1)科學家提出由CO2制取C的太陽能工藝如圖1所示,若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中=6,則FexOy的化學式為____________。
(2)工業(yè)上用CO2和H2反應合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJmol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJmol-1
則2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3= ____________ kJmol-1
(3)①一定條件下,上述合成二甲醚的反應達到平衡狀態(tài)后,若改變反應的某一個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是____________(填代號)。
a.逆反應速率先增大后減小 b.H2的轉化率增大
c.反應物的體積百分含量減小 d.容器中的值變小
②在某壓強下,合成二甲醚的反應在不同溫度、不同投料比時,CO2的轉化率如圖2所示.
T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應達到平衡狀態(tài),則0~5min內的平均反應速率v(CH3OCH3)= ____________ 。
③上述合成二甲醚的過程中提高CO2的轉化率可采取的措施有____________、____________ (回答2點)。
(4)常溫下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)____c(HCO3-)(填“>”、“<’’或“=”);反應NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=____________ (己知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5mol/L, H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7 mol/L,K2= 4×10-11 mol/L)
(5)據報道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料,其原理如圖3所示,電解時其中b極上生成乙烯的電極反應式為____________。
【答案】(1)Fe3O4;
(2)-130.8;
(3)①b;②0.18 mol/(Lmin);③增大氫氣與二氧化碳的投料比、增大壓強、降低溫度等
(4)>;1.25×10-3;
(5)2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O
【解析】
試題分析:(1)由示意圖可知,重整系統(tǒng)中CO2和FeO反應生成FexOy和C,發(fā)生的反應中=6,根據Fe原子、O原子守恒可知x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化學式為Fe3O4,故答案為:Fe3O4;(2)已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJmol-1
Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJmol-1
根據蓋斯定律,Ⅰ×2-Ⅱ可得:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),△H3=2△H1-△H2=2×(-53.7kJmol-1)-23.4kJmol-1=-130.8kJmol-1,故答案為:-130.8;
(3)①a.逆反應速率先增大后減小,可能是增大生成物濃度,平衡逆向移動,故a錯誤;b.H2的轉化率增大,平衡一定正向移動,故b正確;c.反應物的體積百分含量減小,可能是增大生成物濃度,平衡逆向移動,故c錯誤;d.容器中的值變小,可能是減小二氧化碳物質的量,平衡逆向移動,故d錯誤,故選b;
②T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中,由圖象可知,5min后反應達到平衡狀態(tài)時二氧化碳轉化率為60%,則生成CH3OCH3為6mol×60%×=1.8mol,所以平均反應速率v(CH3OCH3)=0.18 mol/(Lmin);故答案為:0.18 mol/(Lmin);
③根據2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),△H3=-130.8kJmol-1,提高CO2的轉化率可采取的措施有增大氫氣與二氧化碳的投料比、增大壓強、降低溫度,故答案為:增大氫氣與二氧化碳的投料比、增大壓強、降低溫度等;
(4) 根據NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5mol/L, H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7 mol/L,K2= 4×10-11 mol/L知,HCO3-的水解程度大于NH4+,在NH4HCO3溶液中,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)大于c(HCO3-);反應NH4++HCO3-+H2O═NH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K===1.25×10-3,故答案為:>;1.25×10-3;
(5)電解時,二氧化碳在b極上得電子發(fā)生還原反應生成乙烯,電極反應式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O,故答案為:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。
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【題目】一定溫度下,反應2SO2+ O22SO3,達到平衡時,n(SO2):n(O2):n(SO3)= 2:3:4?s小體積,反應再次達到平衡時,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此時SO2的物質的量應是
A. 0.4mol B. 0.6mol C. 0.8mol D. 1.2mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】最近,我國利用生產磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸并聯(lián)產水泥的技術研究獲得成功。已知磷灰石的主要成分是Ca3(PO4)2。具體生產流程如下:
回答下列問題:
(1)裝置a用磷酸吸收NH3.若該過程在實驗室中進行,請畫出裝置a的示意圖.___________;
(2)熱交換器是實現(xiàn)冷熱交換的裝置.化學實驗中也經常利用熱交換來實現(xiàn)某種實驗目的,如氣、液熱交換時通常使用的儀器是___________;
(3)依題意猜測固體A中一定含有的物質的化學式是___________(結晶水部分不寫).
(4)利用生產磷銨排放的廢渣磷石膏制取硫酸,其中SO2生產硫酸的工藝流程圖如圖所示:
①在A處二氧化硫被氧化成三氧化硫,設備A的名稱是___________,設備A中發(fā)生反應的化學方程式是___________,為提高三氧化硫的產率,該處應采用___________(填“等溫過程”或“絕熱過程”)為宜。
②在D處進行二次催化處理的原因是___________;
③B處氣體混合物主要是氮氣和三氧化硫。此時氣體經過C后不立即進入D是因為:___________;
④20%的發(fā)煙硫酸(SO3的質量分數(shù)為20%)1噸需加水___________噸(保留2位有效數(shù)字)才能配制成98%的成品硫酸。
(5)制硫酸所產生的尾氣除了含有N2、O2外,還含有SO2、微量的SO3和酸霧.能用于測定硫酸尾氣中SO2含量的是___________(選填字母)
A.NaOH溶液、酚酞試液
B.KMnO4溶液、稀H2SO4
C.碘水、淀粉溶液
D.氨水、酚酞試液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖是實驗室用來驗證乙烯與氫氣反應產物的裝置,請回答下列問題:
(1)方框內裝置用來制取乙烯,其中包括的儀器和藥品是:
①碎瓷片 ②石棉網和鐵架臺 ③圓底燒瓶 ④溫度計(量程100℃)⑤溫度計(量程200℃)⑥酒精燈 ⑦單孔塞 ⑧雙孔塞⑨導管。不選用的儀器有 (填編號)。
寫出制乙烯化學方程式:_____________________________,反應進行一段時間后,方框內裝置中混合液常變黑,并伴有刺激性氣味的氣體產生,該氣體是 ,若要驗證有該氣體生成,應將生成的氣體通過 溶液。
(2)NaOH溶液的作用是___________________,堿石灰的作用是:_____________________。
(3)實驗過程中,發(fā)現(xiàn)溴水會褪色,可能的原因是:________ _____。
(4)出現(xiàn)什么現(xiàn)象可說明生成了乙烷?_______________________。
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【題目】原子核外電子排布時,可以用K、L、M來表示第一層、第二層、第三層;A元素原子M電子層上有3個電子,B元素與A元素的原子核外電子層數(shù)相同,B元素的原子最外層電子數(shù)為1;C元素的原子比B元素原子少4個電子。
(1)B元素的原子結構示意圖為 ;
(2)A元素在周期表中的位置 ;
(3)含有B元素的化合物在無色火焰上灼燒時火焰呈 色。
(4)A和B的最高價氧化物的水化物相互反應的離子方程式為: 。
(5)C元素的氧化物有多種,其中顏色為紅棕色的是——————(填化學式)
(6)A與B相比,A的金屬性————B的金屬性(填“強于”或“弱于”)
(7)A的單質————————與NaOH溶液反應(填“能”或“不能”)
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【題目】自來水生產的流程示意圖見下:
(1)二氧化氯(ClO2)是一種高效、安全的水處理劑,比C12好。有如下兩種制備C1O2方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2C1O2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaC lO3 +H2O2+H2SO4=2C lO2↑ +Na2SO4十O2↑+2H2O
用方法二制備的C1O2更適合用于飲用水消毒,其主要原因是__________。
C1O2和C12在消毒時自身均被還原為Cl-, C1O2的消毒能力是等質量Cl2的_________倍
(2)含有較多的鈣、鎂離子的水被稱為硬水。暫時硬水最常見的軟化方法是_________。
永久硬水一般可以使用離子交換樹脂軟化,先把水通過裝有_________ (填“陰”或“陽”)離子交換樹脂的交換柱,再通過另一種功能的離子交換樹脂。使用后的陽離子交換樹脂可以置于_________中再生。
(3)水處理中常見的混凝劑有硫酸鋁、聚合氛化鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等。硫酸亞鐵作為混凝劑在除去懸浮物質時,需要將水的pH調至9左右,原因是_________。
(4)電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法.下圖是電滲析法的示意圖,淡水從_________(填“A”、“B”或,“C”)口流出,甲為_________離子交換膜。
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【題目】已知NO2與N2O4相互轉化:2NO2(g)N2O4(g);△H=﹣24.2kJ/mol。在恒溫下,將一定量NO2和N2O4(g)的混合氣體充入體積為2L的密閉容器中,其中物質的濃度隨時間變化的關系如圖。下列推理分析合理的是( )
A.a,b,c,d四點中V正與V逆均相等
B.反應進行到10min時,體系吸收的熱量為9.68kJ
C.前10min內,用v(NO2)表示的該反應速率為0.02mol/Lmin
D.25min時,導致平衡移動的原因是升溫
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【題目】鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應用。為從某工業(yè)廢料中回收鈷,某學生設計流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質)。
已知:①物質溶解性:LiF難溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表:
| Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ |
pH(開始沉淀) | 1.9 | 7.15 | -0.23 | 3.4 |
pH(完全沉淀) | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
請回答:
(1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應的離子方程式 。
(2)步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應的離子方程式 。
(3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調節(jié)溶液的pH,應調節(jié)溶液的pH范圍是 ;廢渣中的主要成分為 。
(4)步驟Ⅲ中NaF參與的反應對步驟Ⅳ所起的作用是
(5)在空氣中加熱5.49 g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)樣品,[M(CoC2O4·2H2O) = 183 g/mol ] 受熱過程中不同溫度范圍內分別得到一種固體物質,其質量如下表。
溫度范圍/℃ | 固體質量/ g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
890~920 | 2.25 |
經測定,210~290℃過程中產生的氣體只有CO2,此過程發(fā)生反應的化學方程式是
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【題目】DDT又叫滴滴涕,化學名為雙對氯苯基三氯乙烷,化學式(ClC6H4)2CH(CCl3)。名稱從英文縮寫DDT而來,為白色晶體,不溶于水,溶于煤油,可制成乳劑,是有效的殺蟲劑。DDT進入食物鏈,是導致一些食肉和食魚的鳥接近滅絕的主要原因。因此從70年代后滴滴涕逐漸被世界各國明令禁止生產和使用。其結構為: ,下列有關說法正確的是 ( )
(手性碳原子為飽和碳原子所連的4個原子或原子團不同)
A.屬于烴類 B.DDT完全燃燒后只產生CO2和H2O兩種物質
C.分子無手性碳 D.氫核磁共振譜圖中有5種位置峰
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