【題目】二氧化碳的捕捉和利用是我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。

(1)用活性炭還原法可以處理汽車(chē)尾氣中的氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g) ΔH,在T1時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的量濃度如下:

時(shí)間/min

濃度/(mol/L)

0

10

20

30

40

50

NO

2.0

1.16

0.80

0.80

0.96

0.96

N2

0

0.42

0.60

0.60

0.72

0.72

CO2

0

0.42

0.60

0.60

0.72

0.72

根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1時(shí),該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率

v(N2)= mol·L-1·min-1;計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 (填字母代號(hào))。

A.加入合適的催化劑

B.適當(dāng)縮小容器的體積

C.通入一定量的NO

D.加入一定量的活性炭

若30min后升高溫度至T2,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率 (填“升高”或“降低”),ΔH 0(填“>”或“<”).

(2)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成二甲醚。已知:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.1 kJ·mol-1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-24.5 kJ·mol-1

寫(xiě)出CO2(g)和H2(g)轉(zhuǎn)化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式 。

(3)二甲醚燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、電量大的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,一種二甲醚氧氣電池(電解質(zhì)為KOH溶液)的負(fù)極反應(yīng)式為:

【答案】(1)0.03;0.56(或9/16)BC;降低;<;

(2)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.7 kJ·mol-1

(3)CH3OCH3 12e_ +16OH-== 2CO32-+ 11H2O

【解析】

試題分析(1)T1時(shí)該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v(N2)= =0.03mol·L-1·min-1;平衡濃度c(NO)=0.80mol/L,c(N2)=0.6mol/L,c(CO2)=0.60mol/L,C(s)+2NO(g)═N2(g)+CO2(g),平衡常數(shù)K==0.56;

30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮,氮?dú),二氧化碳濃度都增大;A.加入合適的催化劑,只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變平衡,濃度不變,故A不符合;B.適當(dāng)縮小容器的體積,反應(yīng)前后是氣體體積不變的反應(yīng),平衡不動(dòng),但個(gè)物質(zhì)濃度增大,符合要求,故B符合;C.通入一定量的NO,反應(yīng)正向進(jìn)行,達(dá)到平衡后一氧化氮、氮?dú)、二氧化碳濃度增大,故C符合;D.加入一定量的活性炭是固體,對(duì)平衡無(wú)影響,故D不符合;故答案為BC;

30min時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比=0.040:0.030:0.030=4:3:3,30min后升高溫度至T2,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則ΔH<0,平衡逆向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率降低;

(2)根據(jù)蓋斯定律×2+,則CO2(g)加H2(g)轉(zhuǎn)化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為2CO2(g)+6H2(g)═CH3OCH3(g)+3H2O(g)H=-122.7 kJmol-1

(3)二甲醚燃料電池工作時(shí)負(fù)極是二甲醚發(fā)生氧化反應(yīng),具體電極反應(yīng)式為CH3OCH3 12e_ +16OH-= 2CO32-+ 11H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. H2 B. O2 C. Cu D. 銀氨溶液

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已知:

(1)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為______________。

(2)C的化學(xué)名稱(chēng)為_______________。

(3)完成下列化學(xué)方程式:

①D在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)_______________

② E→香豆素:_________________。

(4)C有多種同分異構(gòu)體,其中含苯環(huán)的共有___________(不考慮立體異構(gòu)),這些同分異構(gòu)體在下列儀器中顯示的信(或收據(jù))完全相同,該儀器是____________(填序號(hào))。

A.質(zhì)譜儀 B.紅外光譜儀C.元素分析儀 D.核磁共振儀

(5)已知:同一個(gè)碳上連有兩個(gè)羥基通常不穩(wěn)定,易脫水形成羰基。以甲苯為取料(其他無(wú)機(jī)試劑任選) 制備化合物C (目標(biāo)化合物),請(qǐng)?jiān)跈M線(xiàn)上將合成路線(xiàn)的后半部分補(bǔ)充完整。

____________________________________________

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【題目】下列物質(zhì)中不能用金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)直接化合制得的是( )

A. CuO B. FeC13 C. CuS D. FeS

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【題目】“可吸收縫合線(xiàn)”是一種手術(shù)后能被人體降解吸收,而免除拆線(xiàn)痛苦的一類(lèi)新型材料。下列能用作“可吸收縫合線(xiàn)”材料的是

A. 棉線(xiàn)B. PLA(聚乳酸)C. PP(聚丙烯)D. PVC(聚氯乙烯)

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【題目】高純度氧化鋁有廣泛的用途,某研究小組用以下流程制取高純度氧化鋁:

根據(jù)上述流程圖填空:

(1)“除雜”操作是先加入過(guò)氧化氫充分反應(yīng)后,再用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,使硫酸銨溶液中的少量Fe2+氧化為Fe3+并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3從而除去Fe2+,則Fe2+酸性條件下氧化為Fe3+的離子方程式為: 。

(2)配制硫酸鋁溶液時(shí),需用硫酸酸化,酸化的目的是 。

(3)“分離”操作的名稱(chēng)是 (填字母代號(hào))。

A.蒸餾 B.分液 C.過(guò)濾

(4)銨明礬晶體的化學(xué)式為NH4Al(SO4)212H2O,銨明礬屬于 (填“純凈物”或“混合物”)在0.1mol/L銨明礬的水溶液中,濃度最大的離子是 。

(5)熱分解中發(fā)生如下反應(yīng)6NH4Al(SO4)2 = 3Al2O3 + 2NH3 ↑+ 2N2 ↑+ 6SO2 ↑+ 6SO3 ↑+ 9H2O,當(dāng)生成1mol Al2O3時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為 mol

(6)往含0.1mol銨明礬稀溶液中逐滴加入含0.3mol Ba(OH)2的稀溶液,反應(yīng)的總離子方程式為: 。

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【題目】下列變化過(guò)程中,無(wú)化學(xué)鍵斷裂或生成的是(  。

A. 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石 B. NaCl晶體溶于水

C. 干冰升華 D. HCl溶于水

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【題目】能在有機(jī)物的分子中引入羥基官能團(tuán)的反應(yīng)類(lèi)型有:(a)酯化反應(yīng)(b)取代反應(yīng)(c)消去反應(yīng)(d)加成反應(yīng)(e)水解反應(yīng)。其中正確的組合有( )

A.(b)(d)(e)B.(d)(e)C.(a)(b)(c)D.(b)(c)(d)(e)

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【題目】已知下列熱化學(xué)方程式:

H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=285.8 kJ·mol1

H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=241.8 kJ·mol1

C(s)+O2(g)CO(g) ΔH=110.5 kJ·mol1

C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol1

回答下列各問(wèn)題:

(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是_______________________。

(2)H2的燃燒熱為_(kāi)_______;C的燃燒熱為_(kāi)_______。

(3)燃燒10 g H2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)_______。

(4)CO的燃燒熱為_(kāi)_______;其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。

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