【題目】研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源,解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀(jì)中葉將枯竭的危機(jī),同時(shí)又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng),實(shí)現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)的能量變化示意圖。
①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a.容器中壓強(qiáng)不變 b.H2的體積分?jǐn)?shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不變
e.2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有6個(gè)H-H斷裂。
(2)人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料.下圖是通過人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問題:
①該過程是將 轉(zhuǎn)化為 。(以上兩空選填“電能”“太陽能”“化學(xué)能”)
②催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為 。
(3)某國科研人員提出了使用氫氣和汽油(汽油化學(xué)式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解決汽車CO2的排放問題。該方案主要利用儲氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動(dòng)機(jī)使用,儲氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2,該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示:
解決如下問題:
①寫出CaH2的電子式 。
②反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是: 。
③如該系統(tǒng)反應(yīng)均進(jìn)行完全,試寫出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
【答案】
(1)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =-49 kJ·mol-1(3分))②bd (2分,多選錯(cuò)選0分,漏選1個(gè)給1分)
(2)①太陽能 化學(xué)能(各1分) ②CO2+2e-+2H+=HCOOH(2分)
(3)①(2分)
②2:1 (2分) ③16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34 H2O(2分)
【解析】
試題分析:(1)①由所給能量變化示意圖可知,1mol CO2和3molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)100%時(shí)放出熱量49kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =-49 kJ·mol-1
②a、該反應(yīng)是在恒壓容器中進(jìn)行,所以壓強(qiáng)始終不變,不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;b、達(dá)平衡時(shí),各物質(zhì)的含量都不再改變,氫氣的體積分?jǐn)?shù)恒定,可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),正確c、平衡時(shí),氫氣和甲醇的濃度不一定具備化學(xué)計(jì)量數(shù)的比例關(guān)系,不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;d、由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變的反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),容器體積在減小,密度增大,當(dāng)平衡時(shí)氣體密度不再增大,保持不變,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),正確;e、反應(yīng)的任何狀態(tài)時(shí)都有2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有6個(gè)H-H斷裂,不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),錯(cuò)誤,答案選bd;
(2)①該圖是利用太陽能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為HCOOH,所以是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;②根據(jù)電子的流動(dòng)方向,催化劑b相當(dāng)于原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),所以發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e-+2H+=HCOOH;
(3)①CaH2是離子化合物,其電子式為;
②反應(yīng)1是CaH2與H2O反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,反應(yīng)中CaH2作還原劑,水作氧化劑,可寫出發(fā)生的化學(xué)方程式CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2:1;
③由反應(yīng)的流程圖可知,最終產(chǎn)物是CaCO3 、H2O。反應(yīng)1生成的氫氣與氧氣反應(yīng)生成水,汽油與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,其中二氧化碳用于和反應(yīng)1產(chǎn)生的氫氧化鈣的反應(yīng),將發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式疊加,消去中間產(chǎn)物二氧化碳、氫氣、氫氧化鈣,最后的產(chǎn)物只有水和碳酸鈣,所以總反應(yīng)方程式為16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.利用液化石油氣中的丙烷脫氫可制取丙烯:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H,起始時(shí),向一密閉容器中充入一定量的丙烷,在不同溫度、壓強(qiáng)下測得平衡時(shí)反應(yīng)體系中丙烷與丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示(已知p1為0.1MPa)。
(1)反應(yīng)的△H_____0(填“>”“<”“=”下同)壓強(qiáng)P2______0.1MPa
(2)圖中A點(diǎn)丙烷的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)若圖中A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)用K(A)、K(B)表示,則K(A)______K(B) (填“>”“<”或“=”)。
II.為擺脫對石油的過渡依賴,科研人員將煤液化制備汽油,并設(shè)計(jì)了汽油燃料電池,電池工作原理如圖所示。一個(gè)電極通入氧氣,另一個(gè)電極通入汽油蒸氣,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO3晶體,它在高溫填能傳導(dǎo)O2-。
(1)以辛烷(C8H18)代替汽油.寫出該電池工作時(shí)的負(fù)極反應(yīng)方程式:______。
(2)己知一個(gè)電子的電量是1.602×10-19C,用該電池電解飽和食鹽水,當(dāng)電路中通過1.929×105C的電量時(shí),生成NaOH______g。
Ⅲ.煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一。我們常用原子利用率來衡量化學(xué)反應(yīng)過程的原子經(jīng)濟(jì)性,其計(jì)算公式為原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的總質(zhì)量/全部反應(yīng)物的總質(zhì)量)×100%,將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),如:
a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
b.2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH
d.2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O
以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是_______,反應(yīng)d中理論上原子利用率為________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng),都用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入SO2氣體,將帶火星的木條插入試管C中的溶液上方,木條復(fù)燃。
請回答下列問題:
(1)第1小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)請?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案證明Na2O2與SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3: 。
(3)第2小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)除了生成Na2SO3和O2外,還有Na2SO4生成。為檢驗(yàn)是否有Na2SO4生成,他們設(shè)計(jì)了如下方案:
上述方案是否合理? 。請簡要說明兩點(diǎn)理由:① ;② 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】通常情況下,NCl3是一種油狀液體,其分子空間構(gòu)型與氨分子相似,下列對NCl3的有關(guān)敘述正確的是( )
A.分子中N—Cl鍵鍵長與CCl4分子中C—Cl鍵鍵長相等
B.分子中的所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
C.NCl3分子是非極性分子
D.NBr3比NCl3易揮發(fā)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知次氯酸分子的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. O原子發(fā)生sp雜化 B. 該分子的電子式是H︰O︰Cl
C. 該分子為直線型分子 D. O原子與H、Cl都形成σ鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列4種重要的有機(jī)物:
請回答:
(1)能與銀氨溶液反應(yīng)生成乙酸銨的是______(填序號)。
(2)能發(fā)生加聚反應(yīng)生成導(dǎo)電高分子材料的是______(填序號)。
(3)寫出③與NaOH的乙醇溶液共熱生成1,3-丁二烯的化學(xué)方程式_______________。
(4)寫出④與甲醛反應(yīng)制取酚醛樹脂的化學(xué)方程式_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一,
可采用苯乙腈為原料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合成。請回答:
(1)制備苯乙酸的裝置如圖(加熱和夾持裝置等略)。已知:苯乙酸的熔點(diǎn)為76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
在250mL三口瓶a中加入70mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸,加熱至100℃,再緩緩滴入40g苯乙腈,然后升溫至130℃,發(fā)生反應(yīng):
儀器b的名稱是______________,其作用是______________。反應(yīng)結(jié)束后加適量冷水再分離出苯乙酸粗品,加入冷水的目的是___________________________________。
(2)分離出粗苯乙酸的操作名稱是______,所用到的儀器是(填字母)______。
a.漏斗 b.分液漏斗 c.燒杯 d.玻璃棒 e.直形冷凝管
(3)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后加入Cu(OH)2,攪拌30min,過濾,濾液靜置一段時(shí)間可以析出苯乙酸銅晶體,寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________,混合溶劑中乙醇的作用是________________________________________________________。
(4)提純粗苯乙酸最終得到44g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是_________。
(相對分子質(zhì)量:苯乙腈 117,苯乙酸 136)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 投入足量漂白粉后的溶液中:Fe2+、H+、Cl-、SO42-
B. 0.1mol/LFeCl3溶液中:Na+、Ba2+、NO3-、SCN-
C. 的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
D. 水電離的c(OH-)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(I)CuCl2溶液顯_____性,理由是(用離子方程式表示)____________
(II)BaSO4濁液中存在______平衡,其表達(dá)式為:__________________
(III)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol,
③H2O(g)═H2O(l)△H3=﹣44.0kJ/mol
上述三個(gè)反應(yīng)中,△S<0的是___________.甲醇燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是______________________
(IV)已知碳酸H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
草酸H2C2O4:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5,0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(選填“大于”“小于”或“等于”),等濃度草酸溶液和碳酸溶液中,氫離子濃度較大的是___________。若將等濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種粒子濃度大小的順序正確的是_____。(選填編號)
A.c(H+)>c(HC2O4-)>c(HCO3-)>c(CO32-)
B.c(HCO3-)>c(HC2O4-)c(C2O42-)>c(CO32-)
C.c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(CO32-)
D.c(H2CO3)>c(HCO3-)>c(HC2O4-)>c(CO32-)
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