【題目】下圖為我國目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖:
(1)由圖中數(shù)據(jù)可知,一定時(shí)期內(nèi),我國的能源結(jié)構(gòu)仍以煤碳為主,但直接燃燒煤炭的弊端是_____________________________________________。
(2)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可有效降低煤對環(huán)境的破壞性,能量變化如圖所示:
根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________________;
(3)直接燃燒水煤氣的能量利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃料電池,請寫出堿性水煤氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式________________________,______________________。
(4)甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用H2、CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度 | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+ CO(g) | K2 | 1.00 | 2.5 |
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) | K3 |
在體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,達(dá)到平衡后升高溫度,下列說法正確的是_______。
A.平衡正向移動(dòng) B.達(dá)到新的平衡后體系的壓強(qiáng)增大
C.H2的轉(zhuǎn)化率增大 D.體系的密度增大
(5)500℃時(shí)測得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g) 的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v正_______ v逆(填“> ”、“= ”或“< ")。
(6)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)隨反應(yīng)時(shí)間t變化曲線I如圖所示,若在t0時(shí)刻分別改變一個(gè)條件,曲線I變?yōu)榍II和曲線III。
當(dāng)曲線I變?yōu)榍II時(shí),改變的條件可能是________。當(dāng)曲線I變?yōu)榍III時(shí),改變的條件可能是________。
【答案】資源利用率低下;環(huán)境污染嚴(yán)重(合理即可)C(s)+H2O(g)==CO(g) + H2(g) △H = +131.5KJ/mol2CO-4e-+8OH-=2CO32-+4H2 O2H2-4e-+4OH-=4H2OA、B、C>加入催化劑將容器的體積(快速)壓縮至2L
【解析】
(1)煤燃燒會產(chǎn)生二氧化硫等對環(huán)境有危害的氣體,且利用低下;正確答案:資源利用率低下;環(huán)境污染嚴(yán)重(合理即可)。
(2)根據(jù)圖像可知,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g) △H = +131.5KJ/mol ;正確答案:C(s)+H2O(g)==CO(g) + H2(g) △H = +131.5KJ/mol。
(3)水煤氣的主要成分為CO和H2,作為原電池負(fù)極反應(yīng)的原料時(shí),在堿性環(huán)境下發(fā)生氧化反應(yīng),極反應(yīng)分別為:2CO-4e-+8OH-=2CO32-+4H2O,2H2-4e-+4OH-=4H2O;正確答案:2CO-4e-+8OH-=2CO32-+4H2O,2H2-4e-+4OH-=4H2O。
(4)分析圖表數(shù)據(jù),反應(yīng)②平衡常數(shù)隨溫度升高增大,所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);A.升高溫度,平衡右移,A正確;B. 容器的體積不變,壓強(qiáng)不變,氣體的總量不變,達(dá)到平衡后升高溫度,達(dá)到新的平衡后體系的壓強(qiáng)增大,B正確;反應(yīng)達(dá)到平衡后升高溫度,平衡右移,H2的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;氣體的密度ρ=m(混)/V,反應(yīng)前后各物質(zhì)均為氣體,氣體總質(zhì)量不變,密閉容器的體積不變,因此體系的密度不變,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)A、B、C。
(5)①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),K1=c(CH3OH)/c(CO)×c2(H2);②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+ CO(g),K2=c(H2O) ×c(CO)/c(H2) ×c(CO2);③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g),K3= c(CH3OH)×c(H2O)/ c3(H2)×c(CO2);500℃時(shí),K3=K1/ K2=2.5/1=2.5;,溫度不變,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g) 的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15時(shí),濃度商為QC== c(CH3OH)×c(H2O)/ c3(H2)×c(CO2)= 0.3×0.15/(0.8)3×0.1=0.88< K3=2.5;因此反應(yīng)向右進(jìn)行,v正>v逆;正確答案:>。
(6)對于反應(yīng)②:在t0時(shí)刻改變一個(gè)條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ,由圖像可知平衡時(shí)c(CO)不變,說明平衡沒有移動(dòng),但縮短了達(dá)平衡的時(shí)間,改變的條件為加入催化劑;
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時(shí),CO的平衡濃度由3.0mol/L迅速變?yōu)?/span>4.5mol/L,反應(yīng)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生,且該反應(yīng)兩邊氣體物質(zhì)的系數(shù)相等,所以壓縮氣體體積為:3:V=4.5:3,V=2L,因此則改變的條件為將容器的體積(快速)壓縮至2L;
正確答案:加入催化劑;將容器的體積(快速)壓縮至2L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:_____H2O2 +___Cr2(SO4)3 +_______KOH=________K2CrO4 +________K2SO4 +_______H2O
(1)配平該方程式,并用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移情況。
(2)此反應(yīng)中氧化劑是__________。
(3)若消耗1molL-1Cr2(SO4)3溶液的體積為50mL,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知Fe3O4可表示成(FeO·Fe2O3),水熱法制備Fe3O4納米顆粒的總反應(yīng)為:
3Fe2++2S2O+O2+4OH-=Fe3O4+S4O62-+2H2O,下列說法正確的是( )
A. O2和S2O是氧化劑,Fe2+是還原劑
B. 每生成1mol Fe3O4,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol
C. 參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1﹕1
D. 若有2mol Fe2+被氧化,則被Fe2+還原的O2為0.5mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫元素等雜質(zhì),焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣),下列說法正確的是( )
A. 管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體后點(diǎn)燃,通過聲音判斷氣體純度
B. ①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
C. 結(jié)束反應(yīng)時(shí),先關(guān)閉活塞K,再停止加熱
D. 裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)已知由金屬鈉制得氧化鈉,可用多種方法:a.4Na+O2===2Na2O,b.4Na+CO2===2Na2O+C,c.2NaNO2+6Na===4Na2O+N2↑。
①在上述三種方法中,最好的方法是________(填序號),原因是________________。
②上述反應(yīng)c中NaNO2作________劑,當(dāng)有1 mol NaNO2反應(yīng)時(shí),電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目是________________________________________________________________________。
(2)現(xiàn)用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2,可利用的裝置如下;卮鹣铝袉栴}(注:Na2O2可以與H2O、CO2反應(yīng)):
①裝置Ⅳ中盛放的藥品是________,其作用是____________________________。
②若規(guī)定氣體的氣流方向從左到右,則組合實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)各儀器接口的標(biāo)號字母(a、b……)順序:空氣進(jìn)入________,________接________,________接________,________接________。
③裝置Ⅱ的作用____________________________________________________。
④操作中通空氣和加熱的順序?yàn)?/span>________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H是一種新型香料的主要成分之一,其合成路線如下(部分產(chǎn)物和部分反應(yīng)條件略去):
已知:①RCH==CH2+CH2==CHR′CH2==CH2+RCH==CHR′;
②B中核磁共振氫譜圖顯示分子中有6種不同環(huán)境的氫原子。
請回答下列問題:
(1)(CH3)2C==CH2的同分異構(gòu)體中存在順反異構(gòu)的有機(jī)物的名稱為________________。
(2)A的核磁共振氫譜除苯環(huán)上的H外,還顯示______組峰,峰面積比為____。
(3)D分子中含有的含氧官能團(tuán)名稱是____________________________, E的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________________________。
(4) D和G反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式為_____________________________________。
(5)G的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的有種(不包括立體異構(gòu))_____________。
①苯的二取代物、谂cFeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)、酆埃璒-”結(jié)構(gòu)
(6)參照上述合成路線,以丙烯為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備2,3--丁二醇的合成路線________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室中,要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出來,適宜用的試劑是( )
A. NaOH溶液 B. Ba(OH)2溶液 C. 鹽酸 D. 氨水
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