題目列表(包括答案和解析)
(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請回答下列問題:
(1)在化工生產(chǎn)過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH 0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為 ;測得B(X1,60)點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1= 。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是 (填序號)。
A.正反應(yīng)速率先增大后減小 | B.逆反應(yīng)速率先增大后減小 |
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大 | D.反應(yīng)物的體積百分含量增大 |
(A)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學(xué)元素。
(1)T3+的核外電子排布式是____________。
(2)Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號表示)。
(3)下列有關(guān)上述元素的說法中,正確的是______________________(填序號)。
①G單質(zhì)的熔點高于J單質(zhì),是因為G單質(zhì)的金屬鍵較強(qiáng)
②J比X活潑,所以J可以在溶液中置換出X
③將J
④RE3沸點高于QE4,主要是因為前者相對分子質(zhì)量較大
⑤一個Q2E4分子中含有五個σ鍵和一個π鍵
(4)加拿大天文臺在太空發(fā)現(xiàn)了EQ9R,已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),是直線形分子,不存在配位鍵。寫出其結(jié)構(gòu)式:_________________。
(5)G與R單質(zhì)直接化合生成一種離子化合物G3R。該晶體具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)。每層中,G原子構(gòu)成平面六邊形,每個六邊形的中心有一個R原子。層與層之間還夾雜一定數(shù)量的原子。請問這些夾雜的原子應(yīng)該是____________(填G或R的元素符號)。
(B)【實驗化學(xué)】
某資料顯示,能使雙氧水分解的催化劑有很多種,生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl3)和固體催化劑(如MnO2)等都是較好的催化劑。某實驗小組通過測定雙氧水分解產(chǎn)生的O2的壓強(qiáng),探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。
(一)探究一:
實驗步驟
(1)往錐形瓶中加入50 mL 1.5%的雙氧水
(2)分別往錐形瓶中加
(3)采集和記錄數(shù)據(jù)。
(4)整理數(shù)據(jù)得出下表
不同催化劑“壓強(qiáng)對時間斜率”的比較
催化劑 | 豬肝 | 馬鈴薯 | 氯化銅 | 氯化鐵 | 氧化銅 | 二氧化錳 |
壓強(qiáng)對時間的斜率 | 0.191 87 | 0.002 42 | 0.007 93 | 0.030 5 | 0.015 47 | 1.833 6 |
①該“探究一”實驗的名稱是_____________________________________________________。
②該實驗所得出的結(jié)論是_______________________________________________________。
(二)探究二:二氧化錳催化的最佳催化條件
該實驗小組的同學(xué)在進(jìn)行探究二的實驗時,得到了一系列的圖表和數(shù)據(jù)。參看下圖和表格分別回答相關(guān)問題。
3%的雙氧水與不同用量二氧化錳的壓力—時間圖
表:不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O2所需時間
MnO2 時間 H2O2 | |||
1.5% | 223 s | 67 s | 56 s |
3.0% | 308 s | 109 s | 98 s |
4.5% | 395 s | 149 s | 116 s |
分析圖、表中數(shù)據(jù)我們可以得出:
③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而_________________,因而反應(yīng)時間_______________。
④如果從實驗結(jié)果和節(jié)省藥品的角度綜合分析,你認(rèn)為當(dāng)我們選用3.0%的雙氧水,加入___________ g的二氧化錳能使實驗效果最佳。你判斷的理由是______________________。
⑤該小組的某同學(xué)通過分析數(shù)據(jù)得出了當(dāng)催化劑用量相同時雙氧水的濃度越小反應(yīng)速率越快的結(jié)論,你認(rèn)為是否正確____________,你的理由是________________________________。
能源是人類生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ),研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,有助于更好地利用化學(xué)反應(yīng)為生產(chǎn)和生活服務(wù)。閱讀下列有關(guān)能源的材料,回答有關(guān)問題:
(1)從能量的角度看,斷開化學(xué)鍵要吸收能量,形成化學(xué)鍵要放出能量。已知拆開1 mol H-H鍵、1 mol I-I、1 mol H-I鍵分別需要吸收的能量為436 kJ、151 kJ、299 kJ。則由氫氣和碘單質(zhì)反應(yīng)(H2+I2=2HI)生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) ___ kJ的熱量。
(2)在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。
在如圖甲裝置中,負(fù)極電極反應(yīng)式為 ,發(fā)生的是 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”,下同)。正極電極反應(yīng)式為 ;總反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)若用氫氧化鉀溶液做電解質(zhì)溶液,用氫氣做燃料,空氣做氧化劑制成燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為 ;正極反應(yīng)式為 。當(dāng)有標(biāo)狀下2.24L氫氣消耗時,另一極消耗氧氣的物質(zhì)的量為 。
(4)在如下圖所示的原電池中,鋁做 極,導(dǎo)線上電子由 極流向 極。
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