【題目】含碳物質的價值型轉化,有利于“減碳”和可持續(xù)性發(fā)展,有著重要的研究價值。請回答下列問題:
(1)已知CO分子中化學鍵為C≡O。相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵 | H—O | C≡O | C=O | H—H |
E/(kJ·mol1) | 463 | 1075 | 803 | 436 |
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=__kJ·mol1。
下列有利于提高CO平衡轉化率的措施有__(填標號)。
a.增大壓強 b.降低溫度 c.提高原料氣中H2O的比例 d.使用高效催化劑
(2)用惰性電極電解KOH溶液,可將空氣中的CO2轉化為甲酸根(HCOO),然后進一步可以制得重要有機化工原料甲酸。CO2發(fā)生反應的電極反應式為__,若電解過程中轉移1mol電子,陽極生成氣體的體積(標準狀況)為__L。
(3)乙苯催化脫氫制取苯乙烯的反應為:
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g),其反應歷程如下:
①一定溫度下,向恒容密閉容器中充入2mol乙苯和2molCO2,起始壓強為p0,平衡時容器內氣體總物質的量為5mol,乙苯的轉化率為__,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp=__。[氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體體積分數(shù)]
②乙苯平衡轉化率與p(CO2)的關系如圖所示,請解釋乙苯平衡轉化率隨著p(CO2)變化而變化的原因__。
【答案】41 bc CO2+2e+H2O=HCOO+OH 5.6 50% 0.25p0 隨著CO2壓強增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉化率增大;CO2壓強繼續(xù)增大,會造成催化劑表面乙苯的吸附率下降
【解析】
(1)△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和;提高CO平衡轉化率,要使平衡正向移動,結合勒夏特列原理分析;
(2)用惰性電極電解KHCO3溶液,可將空氣中的CO2轉化為甲酸根(HCOO-),C元素化合價從+4降至+2價,一個CO2轉化為一個HCOO-得到2個電子,結合電荷、原子守恒書寫電極方程式;陽極電解生成氧氣,結合電極方程式4OH--4e-=O2↑+2H2O計算;
(3)①根據(jù)題中數(shù)據(jù),壓強之比等于物質的量之比,列化學平衡三段式計算;
②隨著CO2壓強增大,CO2濃度增大,平衡正向移動,CO2壓強繼續(xù)增大,CO2在催化劑表面吸附率過高時,會造成乙苯在催化劑表面的吸附率下降
(1)△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和=463 kJmol-1×2+1075 kJmol-1-803 kJmol-1×2-436 kJmol-1=-41 kJmol-1;
a.該反應是氣體體積不變的反應,增大壓強,平衡不移動,故a錯誤;
b.該反應是放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,有利于提高CO平衡轉化率,故b正確;
c.提高原料氣中H2O的比例,增大反應物濃度,平衡正向移動,有利于提高CO平衡轉化率,故c正確;
d.使用高效催化劑,加快反應速率,但不改變平衡狀態(tài),故d錯誤,
故答案為:-41;bc;
(2)CO2化合價從+4轉化為HCOO-的+2價,得到2個電子,電極反應式為CO2+2e+H2O=HCOO+OH;陽極電解生成氧氣,電極方程式4OH--4e-=O2↑+2H2O,電解過程中轉移1 mol電子,生成氧氣的物質的量為0.25mol,生成氧氣的體積(標準狀況)為0.25mol×22.4L/mol=5.6 L,故答案為:CO2+2e+H2O=HCOO+OH;5.6;
(3)①設乙苯反應了x mol。
平衡時容器內氣體總物質的量為2-x+2-x+3x=5 mol,解得x=1,
乙苯的轉化率為;平衡后總壓強為,各氣體的體積分數(shù)為,即各物質的分壓為×1.25 p0,化學平衡常數(shù),故答案為:50%;0.25p0;
②一定范圍內,p(CO2)越大,說明在原料中CO2的配比越高,則乙苯平衡轉化率越高;二者首先吸附在催化劑表面上,當CO2在催化劑表面吸附率過高時,會造成乙苯在催化劑表面的吸附率下降,使乙苯平衡轉化率隨著p(CO2)增大反而減小,故答案為:隨著CO2壓強增大,CO2濃度增大,乙苯平衡轉化率增大,CO2壓強繼續(xù)增大,會造成催化劑表面乙苯的吸附率下降。
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【題目】對某溶液中部分離子的定性檢測流程如圖。下列相關分析正確的是( )
A.步驟①所加試劑可以是濃KOH溶液
B.可以用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的無色氣體
C.步驟②的反應為Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
D.檢驗Fe3+的離子反應方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓(血紅色)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在室溫下,向25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲線如圖所示。下列說法中正確的是
A.在b點的溶液中:m>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
B.在c點的溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.在d點的溶液中:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
D.在a一b的溶液中一定都有:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4跟100 mL H2O混合,硫酸的物質的量濃度為1.5 mol·L-1
B. 把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl溶液的質量分數(shù)是10%
C. 把200 mL 3 mol·L-1的BaCl2溶液跟100 mL 3 mol·L-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 mol·L-1
D. 把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的質量分數(shù)是10%
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份各100mL溶液進行如下實驗:
第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生。第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到0.08mol氣體。第三份加足量BaCl2溶液后,得到干燥沉淀12.54g,經足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質量為4.66g。
根據(jù)上述實驗,回答以下問題:
(1)由第一份進行的實驗推斷該混合物是否一定含有Cl-。__。
(2)由第二份進行的實驗得知混合物中應含有__,其物質的量濃度為__。
(3)由第三份進行的實驗可知12.54g沉淀的成分及物質的量是__。
(4)綜合上述實驗,你認為以下結論正確的是__。
A.該混合液中一定含有K+、NH4+、CO32-、SO42-,可能含Cl-,且n(K+)≥0.04mol
B.該混合液中一定含有NH4+、CO32-、SO42-,可能含K+、Cl-
C.該混合液中一定含有NH4+、CO32-、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl-
D.該混合液中一定含有NH4+、SO42-,可能含Mg2+、K+、Cl-
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【題目】恒溫、恒容的條件下對于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0的反應,達到化學平衡狀態(tài)的標志為
A.斷開一個N≡N鍵的同時有6個N—H鍵生成
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對分子質量不變
D.N2、H2、NH3分子數(shù)之比為1∶3∶2的狀態(tài)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,根據(jù)所給的10種元素,完成以下各小題。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
1 | H | |||||||
2 | C | N | F | Ne | ||||
3 | Na | Mg | Al | S | Cl |
(1)金屬性最強的元素是______(填元素符號)。
(2)最不活潑元素的原子結構示意圖為________。
(3)第3周期元素中,其最高價氧化物對應得水化物具有兩性得元素是______(填元素名稱)。
(4)Na、Mg兩種元素中,原子半徑較大的是______。
(5)第3周期中,某元素的一種氧化物是形成酸雨的主要物質,該氧化物的化學式為_______。
(6)工業(yè)上可以用Cl2和H2來制取鹽酸該反應的方程式為_______________________________。
(7)HF與HCl熱穩(wěn)定性較強的是_________。
(8)由碳與氫元素形成的最簡單有機物的化學式為_____,該物質中碳元素與氫元素的質量比為_________,其分子空間構型為_____________。
(9)重氫和超重氫兩種核素都可用作制造氫彈的原料,它們所含中子數(shù)之比為____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】反應NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O放熱且產生氣體,可用于冬天石油開采。下列表示反應中相關微粒的化學用語正確的是
A. 中子數(shù)為18的氯原子:
B. N2的結構式:N=N
C. Na+的結構示意圖:
D. H2O的電子式:
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】肯定屬于同族元素且性質相似的是( )
A.原子核外電子排布式:A為1s22s2,B為1s2
B.結構示意圖:A為,B為
C.A原子基態(tài)時2p軌道上有1個未成對電子,B原子基態(tài)時3p軌道上有1個未成對電子
D.A原子基態(tài)時3p軌道上有一對成對電子,B原子基態(tài)時4p軌道上也有一對成對電子
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