【題目】二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。
(1)科學(xué)家提出由CO2制取C的太陽能工藝如上圖所示。
①若“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應(yīng)中=6,則FexOy的化學(xué)式為________。
②“熱分解系統(tǒng)”中每分解1molFexOy,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。
工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)===2CH3OH(g) ΔH2=+23.4kJ·mol-1
則2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=________kJ·mol-1。
①一定條件下,上述合成甲醚的反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,若改變反應(yīng)的某一個(gè)條件,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填字母)。
a.逆反應(yīng)速率先增大后減小 b.H2的轉(zhuǎn)化率增大
c.反應(yīng)物的體積百分含量減小 d.容器中的值變小
②在某壓強(qiáng)下,合成甲醚的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率如下圖所示。T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=__________;KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為____________。
(3)常溫下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NH)________(填“>”、“<”或“=”)c(HCO);反應(yīng)NH+HCO+H2O=NH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=__________。(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2=4×10-11)
【答案】 Fe3O4 2mol -130.8 b 0.18mol·L-1·min-1 KA=KC>KB > 1.25×10-3
【解析】(1)①由示意圖可知,重整系統(tǒng)中CO2和FeO反應(yīng)生成FexOy和C,發(fā)生的反應(yīng)中n(FeO)/
n(CO2) =6,根據(jù)Fe原子、O原子守恒可知x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化學(xué)式為Fe3O4;②“熱分解系統(tǒng)”中分解的方程式為2Fe3O4=6FeO+O2↑,每分解1molFe3O4生成0.5mol氧氣,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol×4=2mol;已知:①CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1,②CH3OCH3(g)+H2O(g)===2CH3OH(g) ΔH2=+23.4kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,①×2-②可得:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=-130.8kJ·mol-1。(2)①a.逆反應(yīng)速率先增大后減小,可能是增大生成物濃度,平衡逆向移動(dòng),錯(cuò)誤;b.氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,平衡一定正向移動(dòng),正確;c.反應(yīng)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(dòng),錯(cuò)誤;d.容器中的n(CO2)/n(H2)變小,可能是減小二氧化碳物質(zhì)的量,平衡逆向移動(dòng),錯(cuò)誤;答案選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(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)二氧化碳轉(zhuǎn)化率為60%,則生成CH3OCH3為6mol×60%×1/2=1.8mol,所以平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=1.8mol÷(2L×
5min) =0.18molL-1min-1;③反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,轉(zhuǎn)化率降低,因此T1<T2,而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,則KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為KA=KC>KB ;(3)根據(jù)鹽類水解規(guī)律,已知NH3·H2O的電離平衡常數(shù)K=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7,K2=4×10-11,所以碳酸氫根的水解程度更大,因此c(NH4+) >c(HCO3-);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2O=NH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=c(NH3H2O)c(H2CO3) /
c(NH4+)c(HCO3)=c(H+)c(OH)/K(NH3H2O)K1 ==1.25×10-3。
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【題目】下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛘邔?shí)驗(yàn)操作不正確的是
A. 定容
B. 比較硫、碳、硅三種元素
C. 處理尾氣
D. 測定黃銅(Cu、Zn素的非金屬性強(qiáng)弱合金)中Zn的含量
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【題目】某l00mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32 -、SO42 -、Cl-中的若干種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如圖:(所加試劑均過量,氣體全部逸出)下列說法不正確的是( )
A. 原溶液一定存在CO32 -和SO42 -,一定不存在Fe3+
B. 是否存在Na+只有通過焰色反應(yīng)才能確定
C. 原溶液一定存在Na+,可能存在Cl-
D. 若原溶液中不存在Cl-,則c (Na+) =0.1mol·L-1
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【題目】蘆筍中的天冬酰胺(結(jié)構(gòu)如圖)和微量元素硒、鉻、錳等,具有提高身體免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,________(填元素名稱,下同)元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)最多,第一電離能最大的是________。
(2)天冬酰胺中碳原子的雜化軌道類型為________,分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為________。
(3)O、S、Se為同主族元素,H2O、H2S和H2Se的參數(shù)對比見表。
化學(xué)式 | 鍵長/nm | 鍵角 |
H2O | 0.99 | 104.5° |
H2S | 1.34 | 92.3° |
H2Se | 1.47 | 91.0° |
H2S的鍵角大于H2Se的原因可能為________________________________________。
H2O、H2S、H2Se沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>________________,酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>________________。
(4)寫出鉻的基態(tài)原子電子排布式:________________________________________。
(5)鉻為體心立方晶體,晶胞結(jié)構(gòu)如圖,則該晶胞中含有______個(gè)鉻原子。若鉻的密度為ρg·cm-3,相對原子質(zhì)量為M,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鉻原子的半徑為______cm。
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【題目】碳、氫、氧3種元素組成的有機(jī)物A,相對分子質(zhì)量為102,含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%,分子中氫原子個(gè)數(shù)為氧的5倍。一定條件下,A與氫氣反應(yīng)生成B,B分子的結(jié)構(gòu)可視為1個(gè)碳原子上連接2個(gè)甲基和另外2個(gè)結(jié)構(gòu)相同的基團(tuán)。且B的核磁共振氫譜顯示有3組不同的峰。
(1)A的分子式是 。
(2)下列物質(zhì)與A以任意比例混合,若總物質(zhì)的量一定,充分燃燒消耗氧氣的量相等且生成水的量也相等的是(填序號) 。
A.C5H12O3 B.C4H10 C.C6H10O4 D.C5H10O
(3)①B的結(jié)構(gòu)簡式是 。②A不能發(fā)生的反應(yīng)是(填序號) 。
A.取代反應(yīng) B.消去反應(yīng) C.酯化反應(yīng) D.還原反應(yīng)
(4)A還有另一類酯類同分異構(gòu)體,該異構(gòu)體在酸性條件下水解,生成兩種相對分子質(zhì)量相同的化合物,其中一種的分子中有2個(gè)甲基,該異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是: 。
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【題目】下列關(guān)于常溫下pH=2的醋酸溶液的敘述正確的是
A. c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1
B. c(H+)=c(CH3COO-)
C. 加水稀釋100倍后,pH=4
D. 加入醋酸鈉固體,可抑制醋酸的電離
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【題目】下列敘述正確的是
A.漂白粉在空氣中不穩(wěn)定,可利用其不穩(wěn)定性用于漂白紙張
B.Mg在空氣中燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光,可用于制造信號彈
C.氧化鈉能與H2O、CO2反應(yīng),可用作漂白劑和供氧劑
D.常溫時(shí)濃硝酸與鐵不反應(yīng),可用鐵桶貯存濃硝酸
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【題目】某可逆反應(yīng)從0—2分鐘進(jìn)行過程中, 在不同反應(yīng)時(shí)間各物質(zhì)的量的變化情況如右圖所示:
(1)則該反應(yīng)的的反應(yīng)物是_______,生成物是________,化學(xué)方程式為_________。
(2)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),能否用濃度表示反應(yīng)速率?若能,其反應(yīng)速率為_______________,若不能,則其原因?yàn)?/span>_____________________________________。
(3)2分鐘后A、B、C各物質(zhì)的量不再隨時(shí)間的變化而變化,說明在這個(gè)條件下,反應(yīng)已達(dá)到了____________狀態(tài)。
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