【題目】低碳經(jīng)濟(jì)成為人們一種新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。請(qǐng)你結(jié)合下列有關(guān)圖示和所學(xué)知識(shí)回答:

(1)用CO2催化加氫可以制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)。若該反應(yīng)體系的能量隨反應(yīng)過(guò)程變化關(guān)系如圖所示,則該反應(yīng)的ΔH=___(用含a、b的式子表示)。又知:相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示,實(shí)驗(yàn)測(cè)得上述反應(yīng)的ΔH=-152kJ·mol-1,則表中的x=___

化學(xué)鍵

C=O

H—H

C=C

C—H

H—O

鍵能/kJ·mol-1

803

436

x

414

464

2)鍵能是將1mol理想氣體分子AB拆開(kāi)為中性氣態(tài)原子AB所需的能量。已知下列化學(xué)鍵的鍵能如下表:

化學(xué)鍵

N≡N

OO

N—N

N—H

O—H

946

497

193

391

463

寫出1mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式:___

3)二氧化碳的捕集、利用是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。

①科學(xué)家提出由CO2制取C的太陽(yáng)能工藝如圖所示。

重整系統(tǒng)發(fā)生的反應(yīng)中=6,則FexOy的化學(xué)式為___熱分解系統(tǒng)中每分解1molFexOy,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___。

②工業(yè)上用CO2H2反應(yīng)合成二甲醚。已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7kJ·mol-1,CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g) ΔH2=+23.4kJ·mol-1,則2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=___kJ·mol-1。

【答案】-(b-a)kJ·mol-1 764 N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544kJ·mol-1 Fe3O4 2mol -130.8

【解析】

1)根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和、ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和進(jìn)行計(jì)算;

2)氣態(tài)肼燃燒生成氮?dú)夂退魵猓瑢懗龇匠淌,根?jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和進(jìn)行計(jì)算;

3)①由圖可知重整系統(tǒng)中CO2FeO反應(yīng)生成FexOyC,根據(jù)原子守恒確定化學(xué)式;熱分解系統(tǒng)中是FexOy分解為FeO和氧氣,根據(jù)鐵元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量;

②根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式。

1)由圖知1molCO2(g)3molH2(g)具有的總能量大于1molC2H4(g)2molH2O(g)具有的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)的ΔH=生成物具有的總能量-反應(yīng)物具有的總能量=-(b-a)kJ·mol-1。反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=2×803kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-[xkJ·mol-1+2×414kJ·mol-1+4×464 kJ·mol-1]=-152kJ·mol-1,解得x=764;

2)氣態(tài)肼和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)。根據(jù)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,1mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮?dú)夂退魵獾撵首?/span>=193kJ·mol-1+391kJ·mol-1×4+497kJ·mol-1-946kJ·mol-1-463 kJ·mol-1×4=-544kJ·mol-1,所以1mol氣態(tài)肼(H2N—NH2)燃燒生成氮?dú)夂退魵獾臒峄瘜W(xué)方程式是N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-544 kJ·mol-1;

3)①由示意圖可以知道,重整系統(tǒng)中CO2FeO反應(yīng)生成FexOyC,發(fā)生的反應(yīng)中=6時(shí),根據(jù)鐵原子、氧原子守恒可以知道xy=6(6+2)=34,故FexOy的化學(xué)式為Fe3O4;熱分解系統(tǒng)中是Fe3O4分解為FeO與氧氣,分解1molFe3O4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol×3×(-2)=2mol;

②已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1,Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g) ΔH2=+23.4 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律知2×反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)II2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=-130.8kJ·mol-1。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)某元素原子的核電荷數(shù)是電子層數(shù)的5倍,其質(zhì)子數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍,該元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。

(2)已知某粒子的結(jié)構(gòu)示意圖為

試回答:

當(dāng)xy10時(shí),該粒子為________(原子陽(yáng)離子陰離子”)。

當(dāng)y8時(shí),粒子可能為(填名稱)________、________________、________________。

寫出y3y7的元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知有以下物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化:

試回答:

1B的化學(xué)式為_____D的化學(xué)式為_____。

2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式:______。

3)常用____(填試劑名稱)檢驗(yàn)G中的陽(yáng)離子,其現(xiàn)象為______。

4)向G溶液中加入A的有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)按要求作答:

(1)請(qǐng)根據(jù)官能團(tuán)的不同對(duì)下列有機(jī)物進(jìn)行分類:

Ⅰ.醇: ________酮: ________醛: ________(填序號(hào))

Ⅱ.④的官能團(tuán)的名稱為 ________,的官能團(tuán)的名稱為 ________;

(2)分子式為 C4H8且屬于烯烴的有機(jī)物的同分異構(gòu)體有 ________種;

(3) 的名稱為: ________;寫出聚合生成高分子化合物的化學(xué)方程式 ________;

(4) 鍵線式表示的有機(jī)物名稱為 ________;與其互為同分異構(gòu)體且一氯代物有兩種的烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________

(5)籃烷分子的結(jié)構(gòu)如圖所示:

①籃烷的分子式為: ________,其二氯代物有 ________種;

若使 1mol 該烴的所有氫原子全部被氯原子取代,需要 ________mol 氯氣。

(6)某烷烴碳架結(jié)構(gòu)如圖所示:,此烷烴的一溴代物有 ________種;若此烷烴為炔烴加氫制得,則此炔烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ________,名稱為 ________;

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】高血脂是一種常見(jiàn)的心血管疾病,治療高血脂的新藥 I 的合成路線如下:

已知:a. b. RCHO

回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)所需試劑、條件分別是________;F 的化學(xué)名稱為________

(2)②的反應(yīng)類型是________;A→B 的化學(xué)方程式為________。

(3) G 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________;H 中所含官能團(tuán)的名稱是________。

(4)化合物 W 的相對(duì)分子質(zhì)量比化合物 C 14,且滿足下列條件: FeCl3 溶液顯紫色屬于芳香族化合物

能發(fā)生銀鏡反應(yīng),W 的可能結(jié)構(gòu)有________種,其中核磁共振氫譜顯示有 5 種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:2:1:1 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________

(5)設(shè)計(jì)用甲苯和乙醛為原料制備 的合成路線________ (無(wú)機(jī)試劑任選)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO2的燒瓶中,加熱后產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)裝置BC,然后再通過(guò)加熱的石英玻璃管D(放置有鐵粉)。請(qǐng)回答:

1)儀器A的名稱是________,燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________

2)裝置B中盛放液體是___,氣體通過(guò)裝置B的目的是__________________,裝置C中盛放的液體是_________。

3D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________。

4)燒杯E中盛放的液體是_____,反應(yīng)的離子方程式是___________

5)資料表明D中產(chǎn)物有以下性質(zhì):受熱易升華,冷卻后易凝華;H2Og)劇烈反應(yīng).為收集D中產(chǎn)物,在DE之間,除增加收集裝置外,還需要增加__裝置。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知25oC時(shí),H2AKa1=10-1.85Ka2=10-7.19。用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2A溶液的滴定曲線如圖所示(曲線上的數(shù)字為pH)。下列說(shuō)法不正確的是

A.a點(diǎn)所得溶液中:2cH2A)+cA2-)<0.1mol·L-1

B.NaHA溶液中由水電離出的氫離子濃度小于1.0×10-7mol·L-1

C.c點(diǎn)所得溶液中:cNa+)<3cHA_

D.d點(diǎn)所得溶液中:cNa+)>cA2-)>cHA-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)過(guò)程中不存在電子轉(zhuǎn)移的是(

A.Zn2HCl=ZnCl2H2

B.Ca(ClO)22HCl=CaCl22HClO

C.Pb3O48HCl()=3PbCl2Cl24H2O

D.3Cl26KOH()5KClKClO33H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物A含碳72.0%、含氫為6.67%,其余為氧用質(zhì)譜法分析得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為150,A在光照條件下生成一溴代物B,B分子的核磁共振氫譜中有4組峰,峰面積比為2:2:2:3,B可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(無(wú)機(jī)產(chǎn)物略):

已知:①K與氧化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且環(huán)上的一元取代物只有兩種結(jié)構(gòu)

②當(dāng)羥基與雙鍵碳原子相連時(shí),會(huì)發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:RCH=CHOH→RCH2CHO

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)B中官能團(tuán)的名稱是___________,反應(yīng)④屬于______反應(yīng)類型。

(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________。

(3)F與銀氨溶液反應(yīng)的離子方程式為:__________________。

(4)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式

反應(yīng)②:________________。反應(yīng)④:_______________________。

(5)N是比K多1個(gè)碳原子的同系物,同時(shí)符合下列要求的N的同分異構(gòu)體有_____種。

I.苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;II.能發(fā)生水解反應(yīng);III.與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

其中核磁共振氫譜為5組峰的為_________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。

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