【題目】對(duì)CO2的綜合利用可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏,對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要意義;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)已知:①C的燃燒熱為393.5kJ·mol-1
②H2的燃燒熱為286kJmol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJmol-1
則CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)△H=___kJmol-1。
(2)CO2合成甲醇是碳減排的一種重要方法,向1L恒容密閉容器中加入1molCO2、amolH2,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-48.7kJmol-1。平衡時(shí)混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)與氫氣的物質(zhì)的量關(guān)系如圖1所示。
①有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是___(填“低溫高壓”“高溫低壓”或“低溫低壓”)。
②圖1中 A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率最大的是___(填字母),判斷依據(jù)是___。
(3)利用 CO2催化加氫制乙烯,反應(yīng)為 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密閉容器中,均加入1molCO2、3molH2,分別選用兩種催化劑,反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]隨反應(yīng)溫度的變化如圖2所示。
①使用催化劑Ⅰ時(shí)反應(yīng)的活化能___(填“高于”或“低于”)使用催化劑Ⅱ。
②c、d兩點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:Kc___Kd(填“<”“>”或“=”),判斷依據(jù)是___。
(4)常溫下,可利用堿性溶液吸收CO2。用100mL0.3mol·L-1Na2CO3溶液完全吸收0.88gCO2氣體(忽略溶液體積變化)。所得溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=___molL-1。
【答案】-90.5 低溫高壓 C 在恒容密閉容器中,CO2的濃度不變,增大H2的濃度,平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率增大 低于 > 平衡后,隨著溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,正反應(yīng)放熱,K隨溫度升高而減小 0.5
【解析】
(1)C(s)、H2(g)的燃燒熱分別是393.5kJmol-1 、285.8kJmol-1 ,則:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJmol-1,③H2O(l)═H2O(g)△H2=+44.0kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,②×2-①+③×2可得CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g),由此計(jì)算△H;
(2)①自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0,該反應(yīng)△H<0、△S<0;
②氫氣的物質(zhì)的量越多,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大;
(3)利用 CO2催化加氫制乙烯,反應(yīng)為 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密閉容器中,均加入1molCO2、3molH2,分別選用兩種催化劑,反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]隨反應(yīng)溫度的變化如圖2所示。
①使用催化劑Ⅰ時(shí)反應(yīng)速率比使用使用催化劑Ⅱ快;
②根據(jù)溫度對(duì)平衡的移動(dòng)判斷平衡常數(shù)的變化;
(4)根據(jù)碳元素的物料守恒分析可得。
(1)C(s)、H2(g)的燃燒熱分別是393.5kJmol-1 、286kJmol-1 ,則:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJmol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJmol-1,③H2O(l)═H2O(g)△H2=+44.0kJmol-1,根據(jù)蓋斯定律,②×2-①+③×2可得CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g),由此計(jì)算△H=(-286kJmol-1)×2-(-393.5kJmol-1)+(+44.0kJmol-1)×2=-90.5kJmol-1。
(2)①自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△H-T△S<0,該反應(yīng)△H<0、△S<0,要使該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)該是低溫自發(fā);
②氫氣的物質(zhì)的量越多,平衡正向移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大,所以二氧化碳轉(zhuǎn)化率最大的是C點(diǎn),故答案為C;
(3)利用 CO2催化加氫制乙烯,反應(yīng)為 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H。
在1L恒容密閉容器中,均加入1molCO2、3molH2,分別選用兩種催化劑,反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率[α(CO2)]隨反應(yīng)溫度的變化如圖2所示。
①由圖示知,使用催化劑Ⅰ時(shí)反應(yīng)速率比使用使用催化劑Ⅱ快,則使用催化劑Ⅰ時(shí)反應(yīng)的活化能低于使用催化劑Ⅱ;
②由圖示可知平衡后,隨著溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,正反應(yīng)放熱,K隨溫度升高而減小,則c、d兩點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為:Kc>Kd;
(4)0.88gCO2的物質(zhì)的量為=0.02mol,用100mL0.3mol∕LNa2CO3溶液吸收0.02mol的CO2氣體,所得溶液中的碳元素的物質(zhì)的量為:0.1L×0.3mol/L+0.02mol=0.05mol,則碳元素的濃度為0.5mol/L,根據(jù)碳元素的物料守恒,則所得溶液中:c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.5mol/L。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室里通常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)在該反應(yīng)中,如有1molCl2生成,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是__,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是___。
(2)在反應(yīng)3Cl2+6KOH(濃)=5KCl+KClO3+3H2O中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為___,3molCl2參加該反應(yīng)時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移___mol電子。
(3)某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到含有ClO-與ClO3-物質(zhì)的量之比為1∶1的混合液,反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(4)報(bào)紙報(bào)道了多起衛(wèi)生間清洗時(shí),因混合使用“潔廁靈”(主要成分是鹽酸)與“84消毒液”(主要成分是NaClO)發(fā)生氯氣中毒的事件。試根據(jù)你的化學(xué)知識(shí)分析,原因是(用離子方程式表示)___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物 X、Y、Z、W 的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.滿足上述反應(yīng)的 X 有五種B.Z 能發(fā)生取代反應(yīng)
C.W 一定能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色D.Y 含有兩種官能團(tuán)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硝酸是一種重要的化工原料,用來(lái)制取一系列硝酸鹽類氮肥,如硝酸銨、硝酸鉀等;也用來(lái)制取含硝基的炸藥等。試回答下列問(wèn)題:
(1)某同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,若HNO3只被還原成NO,則:
①寫出鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:__。
②寫出過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:__。
③若28g鐵與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng),則生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量之比為__。上述反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液,濾出沉淀洗滌后,在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,最終得到的固體質(zhì)量為__g。
(2)飲用水中NO3-對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害,為了降低飲用水中NO3-的濃度,某飲用水研究人員提出,可在堿性條件下用鋁粉將NO3-還原為N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反應(yīng)中,還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是__,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol,生成__mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
(1)①鐵與過(guò)量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水,離子方程式為Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
②過(guò)量鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、NO和水,離子方程式為3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;
③28g鐵的物質(zhì)的量為0.5mol,與含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反應(yīng),設(shè)生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol,即生成xmol硝酸鐵和ymol硝酸亞鐵,根據(jù)N原子守恒知,生成NO的物質(zhì)的量為(1.6-3x-2y)mol,根據(jù)得失電子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,則生成的Fe3+和Fe2+的物質(zhì)的量之比為2∶3;上述反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)后的溶液中加足量氫氧化鈉溶液,濾出沉淀洗滌后,在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,由于生成的氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵,氫氧化鐵受熱分解最終得到的固體是氧化鐵,故其物質(zhì)的量為0.5mol×=0.25mol,質(zhì)量為40g;
(2)①根據(jù)得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒,可知離子方程式為10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;
②上述反應(yīng)中,還原劑是Al,還原產(chǎn)物是N2,其物質(zhì)的量之比為10∶3;由方程式可知,生成3molN2時(shí)轉(zhuǎn)移電子30mol,所以反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.3mol,生成N2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
【點(diǎn)睛】
金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算一般常采用以下方法:①原子守恒法:HNO3與金屬反應(yīng)時(shí),一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3中氮原子的物質(zhì)的量;②得失電子守恒法:HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),HNO3中氮原子得到電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量;③電荷守恒法:HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中(不考慮OH-)有:c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子);④離子方程式計(jì)算法:金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí),由于溶液中NO3-在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng),因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算,先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,且溶液中要符合電荷守恒。
【題型】綜合題
【結(jié)束】
21
【題目】如圖是氮元素的幾種價(jià)態(tài)與物質(zhì)類別的對(duì)應(yīng)關(guān)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出N2的一種用途:___。
(2)HNO3與圖中的物質(zhì)C
(3)實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為____。
(4)NO2與水反應(yīng)生成物質(zhì)A的化學(xué)方程式為____。
(5)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為探究苯與溴的取代反應(yīng),甲用如圖裝置Ⅰ進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
將一定量的苯和溴放在燒瓶中,同時(shí)加入少量鐵屑,3~5 min后發(fā)現(xiàn)滴有AgNO3的錐形瓶中有淺黃色的沉淀生成,即證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng).
(1)裝置I中①的化學(xué)方程式為__________________________________________.
②中離子方程式為__________________________________________________.
(2)①中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是________________________________________________.
(3)燒瓶中生成的紅褐色油狀液滴的成分是__________________________,要想得到純凈的產(chǎn)物,可用__________________________試劑洗滌.洗滌后分離粗產(chǎn)品應(yīng)使用的儀器是____________________.
(4)乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置Ⅱ,并用下列某些試劑完成該實(shí)驗(yàn).可選用的試劑是:苯;液溴;濃硫酸;氫氧化鈉溶液;硝酸銀溶液;四氯化碳.
a的作用是__________________________________________________________.
b中的試劑是__________________________________________________________.
比較兩套裝置,裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)是______________________________________
________________________________________________________________________.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】FeSe、MgB2、Nb3Al等超導(dǎo)材料具有廣泛應(yīng)用前景。
(1)Fe2+基態(tài)價(jià)電子的軌道表示式(價(jià)電子排布圖)__,Se、Mg、B三種元素的電負(fù)性大小順序是__。
(2)蒸氣狀態(tài)下以二聚分子存在的A1Cl3的結(jié)構(gòu)式是___,其中A1原子的雜化方式是___,分子中八個(gè)原子___(選填“是”或“不是”)在同一平面上,該分子是____(選填“極性“或“非極性“)分子。
(3)制備FeSe基超導(dǎo)材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2過(guò)程中需將金屬鋰溶于液氨,從而制得具有很高反應(yīng)活性的金屬電子溶液,反應(yīng)為:Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n。
①X的化學(xué)式為____;
②NH3的價(jià)層電子對(duì)互斥模型是 ____。
(4)MgB2晶體結(jié)構(gòu)中的B原子層具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu),且被六方密排的Mg原子層隔開(kāi),B原子位于Mg原子組成的三棱柱的中心。已知:平面中Mg原子間的最近核間距為acm,平面間Mg原子間的最近核間距為bcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。
①B原子層六元環(huán)中處于對(duì)位的B原子核間距為____cm。
②MgB2晶體的密度是____g·cm-3。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】R、X、Y和Z是四種元素,其常見(jiàn)化合價(jià)均為+2價(jià),且X2+與單質(zhì)R不反應(yīng),X2++Z=X+Z2+,Y+Z2+=Y2++Z。這四種離子被還原成0價(jià)時(shí),表現(xiàn)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?/span>( )
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Phenolphthalein是常用酸堿指示劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示。有關(guān)該有機(jī)物說(shuō)法正確的是
A.分子式為C20H12O4
B.含有的官能團(tuán)有羥基、酯基、羧基
C.可以發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)
D.1mol該物質(zhì)與H2和溴水反應(yīng),消耗H2和Br2的最大值分別為10mol和4mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)擬用煤干餾的產(chǎn)物W為基本原料合成一系列化工產(chǎn)品,其流程如下(部分產(chǎn)物和條件省略):
己知部分信息如下:
①1mol芳香烴W含50mol電子;
②;
③(苯胺,易被氧化)
④K的分子式為C7H6O2,其核磁共振氫譜上有4個(gè)峰。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)X的名稱為_________,Y中所含官能團(tuán)的名稱為_________ 。
(2)反應(yīng)⑦的條件為_________,②的反應(yīng)類型________。
(3)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為_________。
(4)Z的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________ 。
(5)K的同分異構(gòu)體M既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反應(yīng),M在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(6)有多種同分異構(gòu)體,寫出符合以下3個(gè)條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_________。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)但不能水解。
②每摩爾同分異構(gòu)體最多消耗2molNaOH。
③苯環(huán)上一氯代物只有兩種。
(7)請(qǐng)以流程圖的形式寫出由T制備的過(guò)程(無(wú)機(jī)試劑任選):(仿照)_____________________
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com