【題目】研究和開(kāi)發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建人類(lèi)的生態(tài)文明建設(shè)有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
C(s) + CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1。則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為__________。
(2)電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料CH3OH=CO + 2H2,該反應(yīng)是經(jīng)歷脫氫、分解兩步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
。摎洌2CH3OH HCOOCH3 + 2H2
ⅱ(分解): ……
①。摎洌┓磻(yīng)的機(jī)理可以用下圖表示:圖中中間產(chǎn)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
②寫(xiě)出ⅱ(分解)反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(3)科學(xué)家們積極探討控制溫室氣體CO2的排放,減緩全球變暖措施和方法。
①Li4SiO4可用于富集得到高濃度CO2。原理是:在500℃,低濃度CO2與Li4SiO4接觸后生成兩種鋰鹽;平衡后加熱至700℃,反應(yīng)逆向進(jìn)行,放出高濃度CO2,Li4SiO4再生。請(qǐng)寫(xiě)出700℃時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________。
②固體氧化物電解池(SOEC)用于高溫電解CO2/H2O,既可高效制備合成氣(CO+H2),又可實(shí)現(xiàn)CO2的減排,其工作原理如圖。寫(xiě)出電極c上發(fā)生的電極反應(yīng)式:_________、_________。
(4)催化劑可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖。
在250-300℃過(guò)程中影響速率的主要因素是___________;在300-400℃過(guò)程中影響速率的主要因素是___________。
【答案】 Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H =-28.5 kJ·mol-1 HCHO HCOOCH3 CH3OH + CO Li2CO3+Li2SiO3CO2↑+Li4SiO4 CO2+2e-===CO+O2- H2O+2e-===H2+O2- 催化劑 溫度
【解析】分析:(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1,
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1,由蓋斯定律①-②×3得到熱化學(xué)方程式;
(2)①根據(jù)分解反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理圖示分析判斷,中間產(chǎn)物為甲醛;②反應(yīng)為分解反應(yīng),根據(jù)分解反應(yīng)過(guò)程來(lái)判斷;
(3)①根據(jù)題干信息,反應(yīng)物為CO2與Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根據(jù)質(zhì)量守恒進(jìn)行解答;②二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳同時(shí)生成氧離子,反應(yīng)電極反應(yīng)式為:CO2+2e-═CO+O2-,水中的氫元素化合價(jià)降低被還原,電極反應(yīng)式為:H2O+2e-=H2+O2-;
(4)在250-300℃過(guò)程中,催化效率的降低,導(dǎo)致反應(yīng)速率也降低,催化劑是影響速率的主要因素;而在300-400℃時(shí),催化效率低且變化程度較小,但反應(yīng)速率增加較明顯,故溫度是影響速率的主要因素。
詳解:(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1
由蓋斯定律①-②×3得到Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H =-28.5 kJ·mol-1,
因此,本題正確答案是:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H =-28.5 kJ·mol-1;
(2)①根據(jù)圖示和分解反應(yīng)過(guò)程,結(jié)合原子守恒分析,甲醇去氫后得到的是甲醛,因此,本題正確答案是:HCHO;
②第二步為分解反應(yīng),甲酸甲酯分解得到甲醇和一氧化碳,化學(xué)方程式為:HCOOCH3 CH3OH + CO,因此,本題正確答案是:HCOOCH3 CH3OH + CO;
(3)①在500℃,CO2與Li4SiO4接觸后生成Li2CO3,反應(yīng)物為CO2與Li4SiO4,生成物有Li2CO3,根據(jù)質(zhì)量守恒可以知道產(chǎn)物還有Li2SiO3,所以700℃時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Li2CO3+Li2SiO3CO2↑+Li4SiO4,因此,本題正確答案是:Li2CO3+Li2SiO3CO2↑+Li4SiO4;
②二氧化碳在a極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成一氧化碳同時(shí)生成氧離子,反應(yīng)電極反應(yīng)式為:CO2+2e-═CO+O2-,水中的氫元素化合價(jià)降低被還原,電極反應(yīng)式為:H2O+2e-=H2+O2-,因此,本題正確答案是:CO2+2e-═CO+O2-;H2O+2e-=H2+O2-;
(4)在250-300℃過(guò)程中,催化劑是影響速率的主要因素;而在300-400℃時(shí),催化效率低且變化程度較小,但反應(yīng)速率增加較明顯,因此該過(guò)程中溫度是影響速率的主要因素,溫度越高,反應(yīng)速率越大.因此,本題正確答案是:催化劑 ; 溫度。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)膠體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 氫氧化鐵固體溶于鹽酸可得澄清溶液與膠體性質(zhì)無(wú)關(guān)
B. 制備氫氧化鐵膠體的化學(xué)方程式是FeCl3+3H2O Fe(OH)3↓+3HCl
C. 檢驗(yàn)?zāi)z體能否透過(guò)濾紙的簡(jiǎn)便方法:用兩張濾紙疊放,在上面滴幾滴氫氧化鐵膠體,看下層濾紙上是否出現(xiàn)紅褐色
D. 氫氧化鐵膠體粒子能吸附水中懸浮顆粒并沉降,從而達(dá)到凈水目的
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方法對(duì)A鹽的水溶液進(jìn)行鑒定:
由此得出的結(jié)論中,不正確的是
A.D溶液中存在Fe(SCN)3 B.濾液C中有Fe3+
C.B為AgBr D.A一定是FeBr2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 分子里含有雙鍵的有機(jī)物一定是烯烴
B. 向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白質(zhì)鹽析而分離提純
C. 糖類(lèi)、油脂、蛋白質(zhì)均能發(fā)生水解反應(yīng)
D. 相對(duì)分子質(zhì)量為46的烴的含氧衍生物不一定是乙醇
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)己知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~,用示意圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。
回答下列問(wèn)題:
(1)A中生成氨氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _________________;
(2)B中加入的干燥劑是_______(填序號(hào))①濃硫酸②無(wú)水氯化鈣③堿石灰;
(3)能證明氨與氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象:①C中______、②D中有無(wú)色液體生成;
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)D中無(wú)色液含有水:取少量液體于試管中,加入少量_______粉末,現(xiàn)象為______。
(4)寫(xiě)出氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式 _______________。若收集到2.24L(STP)氮?dú),?jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)為______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪軌驅(qū)崿F(xiàn)的是( )
A.用托盤(pán)天平稱(chēng)取3.23gNaCl固體B.用50mL的量筒量取30.12mL的水
C.向小試管中加入100mL稀鹽酸D.用滴管取約1mL溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】阿斯巴甜(Aspartame)是一種具有清爽甜味的有機(jī)化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A. 阿斯巴甜屬于氨基酸,分子式為C14H18N2O5
B. 阿斯巴甜分子的核磁共振氫譜共有11種吸收峰
C. 阿斯巴甜能發(fā)生氧化、取代、消去等反應(yīng)
D. 阿斯巴甜在一定條件下既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】印度洋海嘯使受災(zāi)地區(qū)的飲用水受污染,一些地區(qū)出現(xiàn)人員腹瀉。下列幾個(gè)步驟能將河水轉(zhuǎn)化為可飲用水,其合理順序是 ( )
①化學(xué)沉降(用明礬) ②消毒殺菌 ③自然沉降 ④加熱煮沸
A. ③②①④ B. ③①②④ C. ③①④② D. ①③④②
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】LiFePO4是鋰離子電池一種電極材料,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、資源豐富、安全性能好、無(wú)毒.該電極材料在充放電時(shí)的變化如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A. 放電時(shí)該電極為負(fù)極
B. 充電是Li+向陽(yáng)極移動(dòng)
C. 充電時(shí)該電極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)式為L(zhǎng)iFePO4﹣e﹣=FePO4+Li+
D. 該電池可以用磷酸溶液作電解質(zhì)
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