【題目】國家倡導(dǎo)推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級,引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)新優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。其根本目的是節(jié)能減排,“減排”的關(guān)鍵是減少CO2排放,而“減排”的重要手段是合理利用CO2。回答下列問題:
(1)CO2的電子式是___。
(2)利用CO2可合成尿素[CO(NH2)2],合成原料除CO2外,還有NH3。該方法制備尿素的化學(xué)方程式是,該方法制備尿素一般需>2,即NH3過量,原因是____。
(3)利用太陽能,以CO2為原料制取炭黑的流程如圖1所示:一定條件“過程1”生成1mol炭黑的反應(yīng)熱為ΔH1;“過程2”的熱化學(xué)方程式為:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH2。則圖1中制備炭黑的熱化學(xué)方程式為___。
(4)將1mol CO2和3mol H2充入容積為1L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。
①圖2是測得的該反應(yīng)中X、Y的濃度隨時間變化的曲線,其中X為___(寫化學(xué)式),反應(yīng)達到平衡時的平均反應(yīng)速率v(H2)=____mol·L-1·min-1。
②不同溫度下平衡時,混合氣體中H2的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線如圖3所示,則該反應(yīng)的ΔH____0(填“>”“<”或“不能確定”);測定溫度小于T2時,反應(yīng)體系中無O2存在,則T1~T2的溫度范圍內(nèi),H2的物質(zhì)的量急劇增大的原因可能是____。
(5)CO2還可以合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g) ΔH=-53.7 kJ·mol-1,一定條件下,將1 mol CO2和2.8 mol H2充入容積為2L的絕熱密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng)。CO2的轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]在不同催化劑作用下隨時間的變化曲線如圖4所示。n點的平衡常數(shù)K=___。
【答案】 NH3易液化、易溶于水,便于尾氣回收 ΔH=ΔH1+ΔH2 C2H4 0.225 < 乙烯分解生成H2 200
【解析】
(1)CO2的電子式是。
(2)在反應(yīng)中,使用過量的NH3,可以使CO2反應(yīng)更完全,而過量的NH3可以用液化或溶于水的方法回收。故答案為:NH3易液化、易溶于水,便于尾氣回收;
(3)流程圖中,“過程1”的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+6FeO(s) C(s,炭黑)+2Fe3O4(s) ΔH1。和 “過程2”的熱化學(xué)方程式相加即可得到總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ΔH=ΔH1+ΔH2;
(4)①從圖2可以看出,X是生成物,從開始反應(yīng)到平衡,濃度變化了0.375mol/L,Y是反應(yīng)物,從反應(yīng)開始到平衡,濃度變化了1.00-0.25=0.75mol/L,X和Y的濃度變化之比為1:2,各物質(zhì)的濃度變化之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比,根據(jù)化學(xué)方程式可知X和Y分別是C2H4和CO2,反應(yīng)達到平衡時的平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min),在一個反應(yīng)中,用不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,所以用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.075mol/(L·min)×3=0.225 mol/(L·min)。故答案為C2H4,0.225;
②圖3中,升高溫度,H2的物質(zhì)的量增大,說明升高溫度,平衡逆向移動,所以該反應(yīng)的ΔH<0;溫度小于T2時,反應(yīng)體系中無O2存在,說明H2O未分解,故T1~T2的溫度范圍內(nèi),H2的物質(zhì)的量急劇增大的原因可能是乙烯分解生成H2;
(5)圖4中,在n點,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為80%,應(yīng)用“三段式”法計算:
故n點的平衡常數(shù)K=。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究NOx、CO2的吸收利用,對促進低碳社會的構(gòu)建和環(huán)境的保護具有重要意義。
(1)已知C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=a kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=b kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=c kJ·mol-1
則C2H4(g)+6NO(g)3N2(g)+2CO2(g)+2H2O(l)的反應(yīng)熱△H=______。
(2)用NH3催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。如下圖,采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過兩種不同催化劑,測量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(脫氮率即氮氧化物的轉(zhuǎn)化率),反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g) △H<0。
以下說法正確的是______。
A.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
B.使用第②種催化劑更有利于提高NOx的平衡轉(zhuǎn)化率
C.相同條件下,改變壓強對脫氮率沒有影響
D.在交叉點A處,不管使用哪種催化劑,上述反應(yīng)都未達平衡。
(3)工業(yè)合成尿素的反應(yīng)如下:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H<0,在恒定溫度下,將NH3和CO2按2:1的物質(zhì)的量之比充入一體積為10L的密閉容器中(假設(shè)容器體積不變,生成物的體積忽略不計),經(jīng)20min達到平衡,各物質(zhì)的濃度變化曲線如圖所示。
①若保持平衡時的溫度和壓強不變,再向容器中充入3mol的CO2,則此時v(正)______v(逆)(填>、<或=)。判斷的理由是______。
②若保持平衡時的溫度和體積不變,25min時再向容器中充入2mol的NH3和1 mol CO2,在40min時重新達到平衡,請在圖中畫出25~50min內(nèi)NH3的濃度變化曲線。______。
(4)用鋁制作的“快速放電鋁離子二次電池”的原理如右上圖所示(EMI+為有機陽離子、電池工作時離子液體中微粒種類不變)。該電池放電時的負極反應(yīng)方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有甲、乙兩個化學(xué)小組利用兩套相同裝置,通過測定產(chǎn)生相同體積氣體所用時間長短來探究影響H2O2分解速率的因素(僅一個條件改變)。甲小組有如下實驗設(shè)計方案。
實驗編號 | 溫度 | 催化劑 | 濃度 |
甲組實驗Ⅰ | 25℃ | 三氧化二鐵 | 10mL 5%H2O2 |
甲組實驗Ⅱ | 25℃ | 二氧化錳 | 10mL 5%H2O2 |
甲、乙兩小組得出如圖數(shù)據(jù):
關(guān)于該實驗下列敘述不正確的是
A. 中,O2是氧化產(chǎn)物
B. 甲小組實驗得出的結(jié)論是Fe2O3比MnO2催化效率更高
C. 甲小組實驗也可以測定25℃時,在相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積
D. 乙組研究的影響因素的數(shù)據(jù)分析,相同條件下H2O2在堿性環(huán)境下放出氣體速率較快
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,己是由C元素形成的單質(zhì),已知甲+乙=。,甲+丙=戊+己,0.1mol·L-1丁溶液的pH為13(25℃)。下列說法正確的是
A. 原子半徑:D>C >B>A
B. B元素只能形成一種二元含氧酸,且B元素的含氧酸對應(yīng)的酸酐一定是氧化物
C. 1mol甲與足量乙反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA
D. 1.0L 0.1mol·L-1戊溶液中陰離子總的物質(zhì)的量小于0.1mol
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【題目】某化學(xué)小組設(shè)計了如圖所示的數(shù)字化實驗裝置,研究常溫下,向30 mL 0.1 mol·L1 H2A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液時pH變化情況,并繪制出溶液中含A元素的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系(如圖所示),下列說法錯誤的是
A. pH=4.0時,溶液中n(HA)約為2.73×104 mol
B. 該實驗應(yīng)將左邊的酸式滴定管換成右邊堿式滴定管
C. 常溫下,等物質(zhì)的量濃度的NaHA與Na2A溶液等體積混合后溶液pH=3.0
D. 0.1 mol·L1NaHA溶液中存在c(A2)+c(HA)+c(H2A)=0.1 mol·L1
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【題目】海水中食鹽儲量豐富,工業(yè)上常用食鹽制取多種產(chǎn)品。下列物質(zhì)不能通過食鹽一步制取的是
A. 金屬鈉B. 燒堿C. 純堿D. 氯氣
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【題目】把2.7 g鋁投入100 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液中充分反應(yīng)后,再滴入1 mol·L-1的鹽酸溶液400 mL,其結(jié)果錯誤的是
A. 溶液顯酸性B. 得到澄清透明溶液
C. 得到渾濁溶液D. 溶液中鋁元素有兩種微粒存在形式
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【題目】甲學(xué)生對Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應(yīng)進行實驗探究。向A中通入氯氣至過量,觀察A中,發(fā)現(xiàn)溶液先呈紅色,然后變?yōu)辄S色。
(1)A中鐵元素發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有______________________________________________________。
(2)為了探究A中溶液由紅色變?yōu)辄S色的原因,甲同學(xué)進行如下實驗:取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在______(填化學(xué)符號)。
(3)資料顯示:SCN--的電子式為 。甲同學(xué)猜想SCN― 可能被Cl2氧化了,他進行了如下研究:取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液, 產(chǎn)生白色沉淀,由此證明SCN― 中被氧化的元素是___________(填名稱)。
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【題目】W、X、Y、Z、N、M六種主族元素,它們在周期表中位置如圖所示,下列說法不正確的是
A. 原子半徑:Y>Z>W
B. 單質(zhì)的還原性:X>Y
C. 溴與元素M同主族,最高價氧化物的水化物的酸性比M的強
D. 元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質(zhì)可作半導(dǎo)體材料
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