【題目】(15分)含碳物質(zhì)的價(jià)值型轉(zhuǎn)化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究價(jià)值。請回答下列問題:
(1)已知CO分子中化學(xué)鍵為C≡O(shè)。相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | H—O | C≡O(shè) | C=O | H—H |
E/(kJ·mol1) | 463 | 1075 | 803 | 436 |
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=___________kJ·mol1。下列有利于提高CO平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______________(填標(biāo)號)。
a.增大壓強(qiáng) b.降低溫度
c.提高原料氣中H2O的比例 d.使用高效催化劑
(2)用惰性電極電解KHCO3溶液,可將空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲酸根(HCOO),然后進(jìn)一步可以制得重要有機(jī)化工原料甲酸。CO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為________________,若電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,陽極生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為_________L。
(3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應(yīng)為:(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反應(yīng)歷程如下:
①由原料到狀態(tài)Ⅰ____________能量(填“放出”或“吸收”)。
②一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2,起始壓強(qiáng)為p0,平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量為5 mol,乙苯的轉(zhuǎn)化率為_______,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______。[氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體體積分?jǐn)?shù)]
③乙苯平衡轉(zhuǎn)化率與p(CO2)的關(guān)系如下圖所示,請解釋乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)變化而變化的原因________________________________________________。
【答案】41 bc 2CO2+2e+H2O===HCOO+或CO2+2e+H2O===HCOO+OH(合理即可) 5.6 吸收 50% 0.25p0 隨著CO2壓強(qiáng)增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉(zhuǎn)化率增大;CO2壓強(qiáng)繼續(xù)增大,會(huì)造成催化劑表面乙苯的吸附率下降
【解析】
(1)ΔH=463 kJ·mol1×2+1075 kJ·mol1803 kJ·mol1×2436 kJ·mol1=41 kJ·mol1。
(2)CO2轉(zhuǎn)化為HCOO得到2個(gè)電子,用OH平衡電荷,電極反應(yīng)式為CO2+2e+H2O===HCOO+OH或2CO2+2e+H2O===HCOO+;陽極電解生成氧氣,電解過程中轉(zhuǎn)移1 mol電子,生成氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為5.6 L。
(3)①由原料到狀態(tài)Ⅰ發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂,需要吸收能量。
②設(shè)乙苯反應(yīng)了x mol。
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)
n0/mol 2 2 0 0 0
Δn0/mol x x x x x
[n]/mol 2x 2x x x x
解得:4+x=5
x=1
乙苯的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%
平衡后壓強(qiáng)為×p0=1.25 p0,Kp==0.25 p0
③一定范圍內(nèi),p(CO2)越大,說明在原料中CO2的配比越高,則乙苯平衡轉(zhuǎn)化率越高;二者首先吸附在催化劑表面上,當(dāng)CO2在催化劑表面吸附率過高時(shí),會(huì)造成乙苯在催化劑表面的吸附率下降,使乙苯平衡轉(zhuǎn)化率隨著p(CO2)增大反而減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中排放的含錳廢水(主要金屬離子為Mn2+、Fe2+、Al3+,還含有少量Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+等離子)為原料,生產(chǎn)MnCO3的工藝流程如下:
已知:25 ℃時(shí),Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
(1)流程中含錳廢水經(jīng)過前三步預(yù)處理,得到主要含有Mn2+的母液。
①除鐵鋁時(shí),在攪拌條件下先加入H2O2溶液,再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH。加入H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
②除鈣鎂步驟中,當(dāng)Ca2+、Mg2+沉淀完全時(shí),溶液中=________。
(2) 沉錳過程在pH為7.0條件下充分進(jìn)行,反應(yīng)溫度對錳沉淀率的影響關(guān)系如圖所示。
①沉錳過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。該過程中加入適當(dāng)過量的NH4HCO3的原因是________。
②當(dāng)溫度超過30 ℃,沉錳反應(yīng)的錳沉淀率隨溫度升高而下降的原因是______________________________。
(3) 沉錳后過濾得到MnCO3粗產(chǎn)品,依次用去離子水和無水乙醇各洗滌2~3次,再低溫干燥,得到純凈的MnCO3。用無水乙醇洗滌的目的是____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】無論以何種比例混合的10mL混和氣,在50mL的氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)的H2O,燃燒后所得氣體的體積為35mL,則該混合物可能為
A. C3H6 C4H6 B. C2H6 C3H6
C. C2H4 C3H8 D. C2H2 C2H6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】LDFCB是鋰離子電池的一種電解質(zhì),該電解質(zhì)陰離子由同周期元素W、X、Y、Z構(gòu)成(如下圖),Y的最外層電子數(shù)等于X的核外電子總數(shù),四種元素最外層電子數(shù)之和為20。下列說法正確的是( )
A.四種元素的單質(zhì)中,Z的沸點(diǎn)最高
B.原子半徑∶W>X>Y>Z
C.W、Z形成的分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.Y分別與另外三種元素形成的二元化合物中,Y的價(jià)態(tài)相同
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在1200℃時(shí),天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):
H2S(g)+3/2 O2(g)═SO2(g)+H2O(g) △H1
2H2S(g)+SO2(g)═3/2 S2(g)+2H2O(g) △H2
H2S(g)+1/2 O2(g)═S(g)+H2O(g) △H3
2S(g)═S2(g) △H4
則△H4的正確表達(dá)式為( )
A.△H4=3/2(△H1-△H2-3△H3)B.△H4=2/3 (3△H3-△H1-△H2)
C.△H4=3/2(△H1+△H2-3△H3)D.△H4=2/3 (△H1+△H2-3△H3)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】寫出下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(1)1mol硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)放出114.6kJ熱量,寫出表示中和熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式____________。
(2)0.5molC2H5OH(l)完全燃燒放出683.4kJ熱量,寫出表示C2H5OH燃燒熱熱化學(xué)反應(yīng)方程式________。
(3)24g碳與適量H2O(g)反應(yīng)吸收262.6kJ熱量_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。若生成0.5molN2,下列說法不正確的是( )
A.反應(yīng)生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移4mole-
B.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和
C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g) ΔH=-139kJ·mol-1
D.斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組根據(jù)高中知識(shí)設(shè)計(jì)如下測定室內(nèi)甲醛含量的裝置(夾持裝置已略)。
I.配制銀氨溶液
(1)盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱_________。
(2)關(guān)閉K2和K3,打開K1和分液漏斗活塞,將飽和食鹽水滴入到圓底燒瓶中,當(dāng)觀察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解時(shí),關(guān)閉K1和分液漏斗活塞。請寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____;飽和食鹽水的用途是_______。
(3)已知銀氨溶液的成分是Ag(NH3)2OH,寫出D中生成銀氨溶液的化學(xué)方程式_________ 。
II.測定室內(nèi)空氣中甲醛含量
(4)用熱水浴加熱D,打開K3,將滑動(dòng)隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室內(nèi)空氣,關(guān)閉K3,后續(xù)操作是___________。共計(jì)進(jìn)行上述操作十次。
(5)裝置中毛細(xì)管的作用是_____________ 。
(6)已知甲醛被銀氨溶液氧化的化學(xué)方程式為HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,測得共生成Ag 2.16mg。則空氣中甲醛的含量為________mg L-1(空氣中其它物質(zhì)不與銀氨溶液反應(yīng))。
(7)該設(shè)計(jì)裝置存在一個(gè)明顯的不足之處是_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列能用勒夏特列原理解釋的是( )
A. 經(jīng)粉碎的硫黃燃燒得較快、較完全
B. 實(shí)驗(yàn)室可以用飽和食鹽水收集氯氣
C. 合成NH3反應(yīng)為放熱反應(yīng),為提高NH3的產(chǎn)率,應(yīng)采取升高溫度的措施
D. 對H2、I2、HI平衡體系加壓混和氣體后顏色變深
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