精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

【題目】I.“低碳經濟”時代,科學家利用“組合轉化”等技術對CO2進行綜合利用。

(1) CO2和H2在一定條件下可以生成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=akJ·mol-1已知:H2(g)的燃燒熱為285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃燒熱為1411.0kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)

△H=44.0kJ·mol-1,則a=______kJ·mol-1。

(2)上述生成乙烯的反應中,溫度對CO2的平衡轉化率及催化劑的催化效率影響如圖,下列有關說法不正確的是_______(填序號)

①溫度越高,催化劑的催化效率越高

②溫低于250℃時,隨著溫度升高,乙烯的產率增大

③M點平衡常數(shù)比N點平衡常數(shù)大

④N點正反應速率一定大于M點正反應速率

⑤增大壓強可提高乙烯的體積分數(shù)

(3)2012年科學家根據(jù)光合作用原理研制出“人造樹葉”。右圖是“人造樹葉”的電化學模擬實驗裝置圖,該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和有機物C3H8O。

陰極的電極反應式為::_________________________

II.為減輕大氣污染,可在汽車尾氣排放處加裝催化轉化裝置,反應方程式為:

2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。

(4)上述反應使用等質量的某種催化劑時,溫度和催化劑的比表面積對化學反應速率的影響對比實驗如下表,c(NO)濃度隨時間(t)變化曲線如下

①表中a=___________。

②實驗說明,該反應是__________反應(填“放熱”或“吸熱”)。

③若在500℃時,投料=1,NO的轉化率為80%,則此溫度時的平衡常數(shù)K=_____。

(5)使用電化學法也可處理NO的污染,裝置如右圖。已知電解池陰極室中溶液的pH在4~7之間,寫出陰極的電極反應式:__________。吸收池中除去NO的離子方程式:__________________。

【答案】(1)-127.8

(2)①②④)

(3)3CO2+18H+18e=C3H8O+5H2O

(4)①1.20×10-3②放熱(只寫“放”不給分)③主要有三種情況,書寫正確的均給2分。

第一種情況:設c(NO)=1mol·L-1,則K=160

第二種情況:設c(NO)=a mol·L-1,則K=

第三種情況:設n(NO)=a mol,容器的容積為VL,,則K=

(5)2HSO3+2H+2e=S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3

【解析】

試題分析:

(1)①6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=a kJ/mol,

②H2O (g)=H2O(1) △H==-571.6 kJ/mol,

因為H2CH2=CH2的燃燒熱分別為285.8kJ/mol1411kJ/mol,

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=- 44 kJ/mol,

④CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H= -1411 kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律:③×3-④-②×4=①,a=3×(-571.6 kJ/mol)-(-1411 kJ/mol)-4×(- 44 kJ/mol) =-127.8kJ/mol,故答案為:-127.8;

(2)該反應為氣體系數(shù)減小的放熱反應。溫度太高,催化劑會失去催化活性,效率降低,錯誤;②溫度低于250℃時,隨溫度升高乙烯的產率減小,錯誤;③由于該反應是放熱反應,升溫平衡逆向移動,則平衡常數(shù):KM>KN,正確;④生成乙烯的速率既受溫度影響,也受催化劑影響,N點溫度高但催化劑催化效率低,M點溫度低催化劑催化效率高,所以M點正反應速率有可能大于N點正反應速率,錯誤;⑤增大壓強,平衡正向移動,可提高乙烯的體積分數(shù),正確。故答案為:①②④;

(3)該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和有機物C3H8O,根據(jù)化合價可知,CO2轉化為C3H8O化合價降低,發(fā)生還原反應,根據(jù)圖示可知與電源負極連接的電極為陰極,電極的反應式為:3CO2+ 18H+18e= C3H8O+5H2O;

(4)因研究的是溫度和催化劑的比表面積對化學反應速率的影響。根據(jù)控制變量法可知,NO的初始濃度應該一樣,即a=1.20×10-3,b=82;

根據(jù)曲線Ⅰ和Ⅲ可知,溫度越高,NO的平衡濃度越大,反應逆向移動,正反應為放熱反應。

③根據(jù)平衡常數(shù)表達式可知:K= ,投料=1,NO的轉化率為80%,

設c(NO)=1mol·L-1,則轉化了的NO為0.8mol·L-1,平衡體系中NO、CO、CO2、N2濃度分別為0.2mol·L-1、0.2mol·L-1、0.8mol·L-1、0.4mol·L-1代入表達式可得K=160;

同理可設c(NO)=a mol·L-1,則K=;

也可設n(NO)=a mol,容器的容積為VL,則K=

(5)由題給裝置圖知電解池的陰極區(qū)HSO3-得電子發(fā)生還原反應生成S2O42-,電解質溶液呈酸性,陰極的電極反應式:2HSO3-+2e+2H==S2O42-+2H2O。吸收池中NO與S2O42-反應生成氮氣和HSO3-,離子方程式為:2NO+2S2O42-+2H2O==N2+ 4HSO3-。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理,設計如圖裝置:

(1)a和b不連接時,燒杯中現(xiàn)象是 。

(2)a和b用導線連接,Cu極為原電池_________極(填“正”或“負”),

電極反應式為 溶液中H+移向____________

(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應式為: 。

若電解質溶液改為AgNO3溶液,當轉移0.2mol電子,則理論上Cu片質量變化為___ ___g。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【化學一選修5:有機化學基礎】

化合物A(C8H8O3)是由冬青樹的葉經蒸汽蒸餾而得,因此又名冬青油。它常用作飲料、化妝品的香料,也用作制取止痛藥、殺蟲劑等。從A出發(fā)有如下圖所示轉化關系(部分反應產物已略去)

已知以下信息:

F是苯酚;

A的核磁共振氫譜表明其有六種不同化學環(huán)境的氫,且1mol A與溴水反應最多消耗2mol Br2

羧酸鹽與堿石灰共熱可發(fā)生脫羧反應,如實驗室制甲烷:CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO3

回答下列問題:

(1)A的結構簡式為________________________;

(2)B→D的反應方程式為_____________________;

(3)F→H的反應類型為_____________________;H的名稱為___________________;

(4)C→E的反應方程式為________________________;

(5)A的同分異構體中苯環(huán)上只有兩個取代基且能發(fā)生銀鏡反應和顯色反應的共_________種,其中核磁共振氫譜有八種不同化學環(huán)境的氫的是__________________(寫結構簡式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】推斷題

A、B、C、DE、F六種短周期元素,其元素特征信息如下表:

1)寫出下列元素名稱:A B C D E F .

2)寫出元素C的離子結構示意圖____________

3D、E、F的簡單離子半徑由大到小的順序是 。

4BC形成的化合物,既含有離子鍵又含有非極性鍵,該化合物的電子式為_______________

5A、CE三種元素形成的具有漂白性的化合物,該化合物的結構式為

6DE形成的化合物的類別是________________(填共價化合物或離子化合物)。

7)能證明C的非金屬性比F強的實驗事實是 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】解草酯是一種安全除草劑,可以通過以下方法合成:

(1)化合物D中的含氧官能團的名稱為_________和__________。

(2)化合物B的結構簡式為__________;由C→D的反應類型是__________。

(3)寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構體的結構簡式________________;

.能發(fā)生銀鏡反應 .分子含有1個苯環(huán),苯環(huán)上含有硝基

.分子中含有4種不同化學環(huán)境的氫

(4)已知:CH3CHOClCH2CHO

請寫出以苯酚和丙醛為原料制備高分子化合物X(結構簡式見圖)的合成路線流程(無機試劑可任選),合成路線流程圖示例如下:

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下圖是將SO2轉化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖,下列說法不正確的是

A該裝置將化學能轉化為電能,電流方向為ba

B催化劑b表面O2發(fā)生還原反應,其附近酸性增強

C催化劑a表面的反應是:SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+

D若得到的硫酸濃度仍為49%,則理論上參加反應的SO2與加入的H2O的質量比為815

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室制備環(huán)己酮的反應原理:

其反應的裝置示意圖如下夾持裝置、加熱裝置略去

環(huán)己醇、環(huán)己酮、飽和食鹽水和水的部分物理性質見下表注:括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點

物質

沸點

密度g·cm-3, 20

溶解性

環(huán)己醇

161.197.8

0.962

能溶于水

環(huán)己酮

155.695

0.948

微溶于水

飽和食鹽水

108.0

1.330

100.0

0.998

1實驗中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的A中,在5560進行反應。反應完成后,加入適量水,蒸餾,收集95 ~ 100的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。

儀器B的名稱是 。

蒸餾操作時,一段時間后發(fā)現(xiàn)未通冷凝水,應采取的正確方法是

蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是 。

2環(huán)己酮的提純需要經過以下一系列的操作:

a蒸餾,收集151~ 156餾分,得到精品

b過濾

c在收集到的粗品中加NaCl固體至飽和,靜置,分液

d加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量水

上述操作的正確順序是 填序號。

在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是 。

3環(huán)己酮是一種常用的萃取劑,以環(huán)己酮為成分之一的萃取液對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖,F(xiàn)有某鈷礦石的鹽酸浸出液, 浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+除去Al3+ 后,再利用萃取法分離出MnCl2以得到較為純凈的CoCl2溶液,pH范圍控制在 。

a.2.02.5 b.3.03.5 c.4.04.5

4在實驗中原料用量:20mL環(huán)己醇、酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最終稱得產品質量為14.7g,則所得環(huán)己酮的產率為 百分數(shù)精確到0.1。

5實驗產生的含鉻廢液污染環(huán)境,可將Cr2O72-轉化為Cr3+,再轉化為CrOH3沉淀除去,為使Cr3+濃度小于1×10-5mol/L,應調節(jié)溶液的pH=___________。已知該條件下CrOH3的Ksp是6.4×10-31, lg2=0.3 lg5=0.7

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】以下是有關SO2、Cl2的性質實驗。

1)某小組設計如圖所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究SO2Cl2的性質。

若從左端分別通入SO2Cl2,裝置A中觀察到的現(xiàn)象 (填相同不相同);若裝置D中裝的是V2O5(催化劑)。通入SO2時,打開K通入適量O2的化學反應方程式為 。

②SO2通入B中,溶液顏色褪去,則該反應的離子方程式為 。

2)某同學將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,若向該試管中加入加量(填字母) ,能產生白色沉淀。

A.氨水 B.稀鹽酸 C.硝酸鉀溶液 D.氯化鈉溶液

3)若由元素SO組成-2價酸根離子X,XSO的質量比為2∶3;當Cl2的與含X的溶液完全反應后,得澄清溶液,取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀產生。寫出Cl2與含X的溶液反應的離子方程式 。

(4)某科研單位利用電化學原理用SO2來制備硫酸,裝置如圖,含有某種催化劑,電極為多孔的材料,能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸。通入SO2的電極為 極,其電極反應式為 ;電池的總反應式 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】A、BCD四種元素。原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結構,兩元素的單質反應,生成一種淡黃色的固體E;DL層電子數(shù)等于KM兩個電子層上的電子數(shù)之和。

1A_______________元素,B_______________元素;C_______________元素。D的質子數(shù)和中子數(shù)相等,D的原子組成符號為_____________,它的最高價為__________價。

2)用電子式表示A、D兩元素形成AD2的過程:______________________________,用電子式表示CD兩元素形成化學鍵的過程:______________________________。

3)寫出EA的最高價氧化物反應的化學方程式:________________________________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案