【題目】綜合利用CO2、CO對構(gòu)建低碳社會有重要意義。
(1)利用H2 和CO在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(放熱反應(yīng))。對此反應(yīng)進行如下研究:在恒溫,體積為2L的密閉容器中分別充入1.2mol CO和1mol H2,10min后達到平衡,測得含有0.4mol CH3OH(g)。
①10min后達到平衡時CO的濃度為 ;
②10min內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為 ;
③若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有 (填一種合理的措施)
(2)利用H2 和CO2在一定條件下可以合成乙烯:6H2+2CO2 CH2=CH2+4H2O
①已知:4.4gCO2與H2完全轉(zhuǎn)化為CH2=CH2和水(氣態(tài))共放出6.39kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
②不同溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如圖甲所示。
下列有關(guān)說法不正確的是 (填序號)。
A.不同條件下反應(yīng),N點的速率最大
B.溫度在約250℃時,催化劑的催化效率最高
C.相同條件下,乙烯的產(chǎn)量M點比N高
③若在密閉容器中充入體積比為 3∶1的 H2和CO2,則圖甲中M點時,產(chǎn)物CH2=CH2的體積分數(shù)為 。(保留兩位有效數(shù)字)
(3)利用一種鉀鹽水溶液作電解質(zhì),CO2電催化還原為乙烯,如圖乙所示。在陰極上產(chǎn)生乙烯的電極反應(yīng)方程式為 。
【答案】(1)①0.4mol/L(2)②0.04mol/(L.min)
③增大壓強(升高溫度、使用催化劑等合理均可)
(2)①6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=-127.8 kJ/mol
②a ③7.7% 或0.077
(3)2CO2+12H++12e﹣=CH2=CH2+4H2O
【解析】
試題分析:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始物質(zhì)的量(mol)1.2 1 0
變化物質(zhì)的量(mol)0.4 0.8 0.4
起始物質(zhì)的量(mol)0.8 0.2 0.4
①10min后達到平衡時CO的濃度為=0.4mol/L;
②10min內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為=0.04mol/(L.min);
③增大反應(yīng)速率的常見因素有升高溫度,增大壓強,使用催化劑等,則若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有增大壓強、升高溫度、使用催化劑等。
(2)①已知:4.4gCO2的物質(zhì)的量為0.1mol,則2molCO2與H2完全轉(zhuǎn)化為CH2=CH2和水(氣態(tài))共放出6.39kJ×20=127.8kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=-127.8 kJ/mol;
②A.溫度越高,速率越快,使用催化劑也可以提高反應(yīng)速率,但N點的速率不是最大,故a錯誤;B.由圖表可知,溫度在約250℃時,M點為催化劑的催化效率最高點,故b正確;C.相同條件下,M點反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率高于N點,則乙烯的產(chǎn)量M點比N高,故c正確;答案為a;
③設(shè)在密閉容器中充入3moH2和1molCO2,平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為為50%,則變化的CO2為0.5mol,變化的H2為1.5mol,產(chǎn)物CH2=CH2的量為0.25mol,H2O的物質(zhì)的量為1mol,則乙烯的體積分數(shù)為×100%=7.7% 或0.077;
(3)陰極上發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)生乙烯的電極反應(yīng)方程式為2CO2+12H++12e﹣=CH2=CH2+4H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)生對Na2SO3與AgNO3在不同pH下的反應(yīng)進行探究。
(1)測得Na2SO3溶液pH=11,AgNO3溶液pH=5,二者水解的離子分別是 。
(2)調(diào)節(jié)pH,實驗記錄如下:
實驗 | pH | 現(xiàn)象 |
A | 10 | 產(chǎn)生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清 |
B | 6 | 產(chǎn)生白色沉淀,一段時間后,沉淀未溶解 |
C | 2 | 產(chǎn)生大量白色沉淀,一段時間后,產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X |
查閱資料得知:
Ⅰ.Ag2SO3:白色,難溶于水,溶于過量Na2SO3的溶液
Ⅱ.Ag2O:棕黑色,不溶于水,能和酸反應(yīng)
①推測a中白色沉淀為Ag2SO3,離子方程式是 。
②推測a中白色沉淀為Ag2SO4,推測的依據(jù)是 。
(3)取b、c中白色沉淀,置于Na2SO3溶液中,沉淀溶解。該同學(xué)設(shè)計實驗確認了白色沉淀不是Ag2SO4,實驗方法是:另取Ag2SO4固體置于 溶液中,未溶解。
(4)將c中X濾出、洗凈,為確認其組成,實驗如下:
Ⅰ.向X中滴加稀鹽酸,無明顯變化
Ⅱ.向X中加入過量濃HNO3,產(chǎn)生紅棕色氣體
Ⅲ.用Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液檢驗Ⅱ中反應(yīng)后的溶液,前者無變化,后者產(chǎn)生白色沉淀
①實驗Ⅰ的目的是 。
②根據(jù)實驗現(xiàn)象,分析X的性質(zhì)和元素組成是 。
③Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(5)該同學(xué)綜合以上實驗,分析產(chǎn)生X的原因,認為隨著酸性的增強,還原性增強。通過進一步實驗確認了這種可能性,實驗如圖所示:
①氣體Y是 。
②白色沉淀轉(zhuǎn)化為X的化學(xué)方程式是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。
(1)圖1中,為了減緩海水對鋼閘門A的腐蝕,材料B可以選擇 (填字母序號)。
a.碳棒 b.鋅板 c.銅板
該電化學(xué)保護方法的名稱是 。
(2)圖2中,鋼閘門C為 極,用氯化鈉溶液模擬海水進行實驗,D為石墨塊,總反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是 。
A.溶液中Na+向D極移動
B.從D極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍
C.反應(yīng)一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
(4)模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,可用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取H2、O2、H2SO4和KOH。
①該電解槽的陽極反應(yīng)方程式為 。 此時通過陰離子交換膜的離子數(shù) (填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”) 導(dǎo)出。
③若采用CH4燃料電池(石墨為電極,KOH為電解質(zhì)溶液)為電源,則該電池的負極電極方程式為 ,若B極產(chǎn)生標準狀況下22.4 L氣體,則理論上需要通入 mol CH4。
④電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,用平衡移動原理解釋原因 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素,但在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水。
(1)還原沉淀法是處理含Cr2O72-和CrO42-工業(yè)廢水的一種常用方法,其工藝流程為:
其中第Ⅰ步存在平衡:2Cr2O42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
①若平衡體系的pH=0,該溶液顯__________色。
②根據(jù) 2Cr2O42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O設(shè)計如圖裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為_________,圖中右側(cè)電極連接電源的_________極,其電極反應(yīng)式為_________________。
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式:_________________________。
(2)CrO3具有強氧化性,遇到有機物(如酒精)時,猛烈反應(yīng)以至著火。若該過程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被還原成綠色的Cr2(SO4)3。完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(3)CrO3的熱穩(wěn)定性較差,加熱時逐步分解,其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。B點時剩余固體的成分是____________(填化學(xué)式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以橄欖石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等為原料生產(chǎn)硅膠、堿式碳酸鎂[Mg2(OH)2CO3]的部分工藝流程如下圖所示:
(1)Mg9FeSi5O20中鐵元素的化合價為 ,為提高鎂的浸出率,可采用的兩種主要措施是 渣料II的成分是 。
(2)若試劑b是氯堿工業(yè)中的某種氣體產(chǎn)物,寫出加入b后反應(yīng)的離子方程式 。試劑c的用途是調(diào)節(jié)溶液的pH,比較恰當?shù)奈镔|(zhì)是 (寫化學(xué)式,后同),余液中溶質(zhì)的主要成分是 。
(3)操作I的名稱是 ,寫出生成堿式碳酸鎂(同時有氣體生成)的離子方程式 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鐵是常見的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵。實驗室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:
已知:(1)無水FeCl3熔點為555 K、沸點為588 K。
(2)廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
實驗室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開彈簧夾K1,關(guān)閉活塞K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸。
Ⅱ.當 時,關(guān)閉彈簧夾K1,打開彈簧夾K2,當A中溶液完全進入燒杯后關(guān)閉活塞a。
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶體。請回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是 。
(2)為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分數(shù),操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是 。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶體的操作步驟是:加入 后、 、過濾、洗滌、干燥.
(4)試寫出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式: 。
(5)捕集器溫度超過673 K時,存在相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為 。
(6)FeCl3的質(zhì)量分數(shù)通?捎玫饬糠y定:稱取m g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉溶液,并用c molL-1Na2S2O3溶液滴定,消耗VmL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù) ;
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量變化。
(1)下列反應(yīng)中,屬于吸熱反應(yīng)的是 (填序號)。
A.燃燒CO
B.Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體反應(yīng)
C.鋁和稀鹽酸反應(yīng)
D.NaOH溶液和稀鹽酸反應(yīng)
(2)按下圖所示裝置進行實驗。
【實驗現(xiàn)象】反應(yīng)劇烈,火星四射,漏斗下方有紅熱熔融物流出。由此判斷該反應(yīng)是 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,其能量變化可用下圖中的 (填“a”或“b”)表示。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com