【題目】碳元素及其化合物與人類的生活、生產(chǎn)息息相關(guān),請(qǐng)回答下列問題:
(1)自然界中的碳循環(huán)對(duì)人類的生存與發(fā)展具有重要意義。
①綠色植物的光合作用吸收CO2釋放O2的過程可以描述為以下兩步:
2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e- △H=+1360 kJ·mol-1
12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s,葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1
則綠色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧氣的熱化學(xué)方程式為:_________________。
②溶洞的形成是石灰?guī)r中的主要成分碳酸鈣在一定條件下溶解和沉積形成,請(qǐng)站在活化能的角度解釋溶洞形成過程極為緩慢的原因____________。
(2) 工業(yè)上碳及其化合物是重要的工業(yè)原料。
①以CO2、NaCl、NH3為原料制得Na2CO3是“侯氏制堿法”的重要步驟,相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示,請(qǐng)寫出常溫下向飽和氯化鈉溶液中先后通入足量的NH3、CO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___。
常溫常壓下,在NaHCO3溶液中存在如下平衡:
HCO3-+H2OH2CO3+OH- Kh=2.27×10-8
HCO3- CO32-+H+ Ka2=4.7×10-11
H2OH++OH- Kw=1.0×10-14
請(qǐng)用K定量解釋NaHCO3溶液顯堿性的原因:____________,在NaHCO3溶液中繼續(xù)通入CO2,至溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)= ____________時(shí)溶液可以達(dá)中性。
②工業(yè)上可以利用甲醇制備氫氣。
甲醇蒸汽重整法制備氫氣的胡政堯反應(yīng)為CH3OH(g) CO(g)+2H2(g),設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60mol的CH3OH(g)體系壓強(qiáng)為p1,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),體系壓強(qiáng)為p2,且p2:p1=2.2,則該條件下CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________。
工業(yè)上還可以利用甲醇部分氧化法制備氫氣,在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑,原料氣比例對(duì)反應(yīng)選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示.則當(dāng)
n(O2)/n(CH3OH)=0.25時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為__________;在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)=________。
【答案】 6CO2(g)+6H2O(1)=C6H12O6(s,葡萄糖)+6O2(g) ΔH=+2880KJ/mol 溶洞形成過程的化學(xué)反應(yīng)在自然條件下活化能較高 NH3+CO2+H2O+Na+=Na2HCO3↓+NH4+或NH3+CO2+H2O=NH4++HCO3-、NH4++HCO3-+Na+=NaHCO3↓+NH4+ Na2HCO3溶液中的水解平衡常數(shù)大于HCO3-的電離常數(shù) 4.4 60% 2CH3OH+O2 2HCHO+2H2O 0.5
【解析】(1)①已知熱化學(xué)方程式:2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s)═4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-△H═+1360kJmol-1 ①;12(C3H6O3)+(s)+12e-= C6H12O6(s,葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1②;根據(jù)蓋斯定律,將①×3+②可得:6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(s)+6O2(g)△H=+2880kJmol-1;
②溶洞的形成是石灰?guī)r中的主要成分碳酸鈣在一定條件下溶解和沉積形成,但 溶洞形成過程的化學(xué)反應(yīng)在自然條件下活化能較高,則形成過程極為緩慢;
(2) ①根據(jù)溶解度曲線可知常溫下NaHCO3的溶解度明顯小于NaCl,向飽和氯化鈉溶液中先后通入足量的NH3、CO2將有NaHCO3析出,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式NH3+CO2+H2O+Na+=Na2HCO3↓+NH4+。
因Na2HCO3溶液中的水解平衡常數(shù)大于HCO3-的電離常數(shù),故NaHCO3溶液顯堿性;溶液為中性,則c(H+)=10-7mol/L,K==4.4×10-7,則溶液中n(HCO3-):n(H2CO3)==4.4;
② CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
起始量/mol 0.60 0 0
轉(zhuǎn)化量/mol xx 2x
平衡量/mol0.60-x x 2x
氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比, =2.2,解得x=0.36;CH3OH的轉(zhuǎn)化率=×100%=60%;當(dāng)n(O2)/n(CH3OH)=0.25時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)為甲醇的催化氧化生成甲醛,反應(yīng)的方程式為:2CH3OH+O22HCHO+2H2O;依據(jù)圖象分析,在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)=0.5時(shí)氫氣生成最多。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p 軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。
據(jù)此請(qǐng)回答下列問題:
(1)R基態(tài)原子的電子排布式是 ,X和Y中電負(fù)性較大的是 (填元素符號(hào))。
(2)X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是 。
(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是 。
(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如右圖所示,則圖中黑球代表的離子是 (填離子符號(hào))。
(5)在稀硫酸中,Z的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從深海魚中提取出來的一種不飽和脂肪酸被稱為“腦黃金”,其中只含碳、氫、氧三種元素。其蒸汽密度是甲烷的24 倍,其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.25%,它的一個(gè)分子中只有一個(gè)羧基。請(qǐng)通過計(jì)算確定該“腦黃金”的分子式。______________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)一選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】
有機(jī)物B能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,且其苯環(huán)上―氯代物只有2種,G為C和F在一定條件下按照1:1反應(yīng)生成的高分子化合物。請(qǐng)根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系回答:
己知:
(1) D中所含官能團(tuán)的名稱為______,E的名稱為_______。
(2) G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ______;E→F的反應(yīng)類型為______。
(3)下列有關(guān)說法正確的是_____(填序號(hào))。
A.D可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
B.1molC最多可與2molNaHCO3反應(yīng)
C.C和F在一定的條件下可以反應(yīng)生成環(huán)狀化合物
D.H中所有的碳原子不可能在同一個(gè)平面上
(4)B和D反應(yīng)生成H的化學(xué)方程式為_______________。
(5)同時(shí)符合下列條件B的同分異構(gòu)體共有____種(不考慮立體異構(gòu));
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)③能在堿性條件下水解
其中核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰,且峰面積之比為3 : 2 : 2 : 1_______(寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C均為芳香族化合物,已知有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出A和NaHCO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。
(2)有機(jī)物B在濃H2SO4作用下,可生成一種環(huán)狀酯,如右圖。寫出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________;等物質(zhì)的量B與Na、NaOH、NaHCO3充分反應(yīng),消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為___。
(3)C與B互為同分異構(gòu)體,苯環(huán)上一氯取代物只有兩種,C不與NaHCO3反應(yīng),能與Na、NaOH反應(yīng),等質(zhì)量C消耗Na、NaOH物質(zhì)的量之比為2∶3,則C可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。(寫出其中任意一種即可)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸(密度為1.20g/cm3) 配置1L 1mol/L的稀鹽酸;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題。完成下述操作步驟:
(1)計(jì)算:需量取36.5%的濃鹽酸的體積為________毫升。
(2)量。河昧客擦咳∷铦恹}酸并注入到250mL燒杯中;
(3)溶解:___________________________________________________并冷卻。
(4)轉(zhuǎn)移(移液):_________________________________________________。
(5)洗滌:__________________________________________________________。
(6)定容:__________________________________________________________。
(7)搖勻:蓋好容量瓶塞,反復(fù)顛倒、搖勻;
(8)儲(chǔ)藏:將配置好的稀鹽酸倒入試劑瓶中,并貼好標(biāo)簽。標(biāo)簽上要注明______________。
(9)誤差分析:以下操作造成配得的鹽酸濃度是“偏高”、“相等”還是“偏低”?
①用量筒量取濃鹽酸后,用蒸餾水洗滌筒量后的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶中;____________。
②容量瓶中有少量的蒸餾水;__________________。
③沒有將洗滌燒杯和玻璃棒的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶中;___________。
④定容讀數(shù)時(shí),府視容量瓶的刻度線;________________。
⑤定容搖勻后發(fā)現(xiàn)容量瓶中液面低于刻度線,又加水;________________。
⑥未冷卻就轉(zhuǎn)移定容;_____________________。
⑦潤(rùn)洗了容量瓶;_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫能是理想的清潔能源,資源豐富。以太陽能為熱源分解 Fe3O4 ,經(jīng)由熱化學(xué)鐵氧化合物循環(huán)分解水制H2 的過程如下:
(1)過程Ⅰ:
①將O2分離出去,目的是提高Fe3O4的 。
②平衡常數(shù)K 隨溫度變化的關(guān)系是 。
③在壓強(qiáng) p1下, Fe3O4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的(Fe3O4) ~ T 曲線如圖 1 所示。若將壓強(qiáng)由p1增大到p2 ,在圖1 中畫出 p2 的(Fe3O4) ~ T 曲線示意圖。
(2)過程Ⅱ的化學(xué)方程式是 。
(3)其他條件不變時(shí),過程Ⅱ在不同溫度下, H2O的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化(H2 O) ~ t曲線如圖2 所示。比較溫度T1 、T2 、T3的大小關(guān)系是 ,判斷依據(jù)是 。
(4)科研人員研制出透氧膜(OTM) ,它允許電子、O2-同時(shí)透過,可實(shí)現(xiàn)水連續(xù)分解制H2。工作時(shí),CO、H 2O分別在透氧膜的兩側(cè)反應(yīng)。工作原理示意圖如下:
H2O在 側(cè)反應(yīng)(填“ a ”或“ b ”),在該側(cè)H2O釋放出H2的反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體時(shí),不能用排空氣法收集,而只能用排水法收集的是
A. NH3 B. Cl2 C. NO D. CO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中將1 mol CH4和適量O2混合點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,CH4和O2均無剩余,且產(chǎn)物均為氣體,質(zhì)量為72 g,下列敘述正確的是 ( )
A. 若將產(chǎn)物通過堿石灰,則可全部被吸收;若通入濃硫酸,則不能完全被吸收
B. 產(chǎn)物的平均摩爾質(zhì)量為20g·mol-1
C. 若將產(chǎn)物通過濃硫酸后恢復(fù)至室溫,壓強(qiáng)變?yōu)榉磻?yīng)前的1/3
D. 反應(yīng)中消耗O2 56g
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