【題目】科學(xué)家利用“組合轉(zhuǎn)化”等技術(shù)對CO2進行綜合利用。如用H2 和CO2在一定條件下可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H=a kJ·mol-1
⑴已知:①H2和CH2=CH2的燃燒熱(△H)分別為-285.8kJ·mol-1和-1411kJ·mol-1
②H2O(g)= H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1 則a= kJ·mol-1。
⑵不同溫度對CO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑的效率影響如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是______(填序號)。
①不同條件下反應(yīng),N點的速率最大
②溫度低于250℃時,隨溫度升高乙烯的產(chǎn)率增大
③M點時平衡常數(shù)比N點時平衡常數(shù)大
④實際反應(yīng)應(yīng)盡可能在較低的溫度下進行,以提高
CO2的轉(zhuǎn)化率
⑶若在密閉容器中充入體積比為 3∶1的 H2 和CO2,則圖中M點時,產(chǎn)物CH2=CH2的體積分?jǐn)?shù)為 ;若要進一步提高乙烯的體積分?jǐn)?shù),可采取的措施有 。
⑷科學(xué)家開發(fā)了一種新型陶瓷(主要成分為Li4SiO4),在500℃時可高效吸收CO2,同時生成 Li2CO3;該材料在700℃時可再生循環(huán)。請寫出表示該過程的化學(xué)方程式____________________。
【答案】⑴-127.8(2分)⑵①②④(2分)
⑶7.7% (2分)增大壓強(降低溫度)(1分)
⑷CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3(2分)
【解析】
試題分析:(1)H2和CH2=CH2的燃燒熱分別為285.8kJ/mol和1411kJ/mol,熱化學(xué)方程式為:
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
②CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(l),△H=-1411kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol
蓋斯定律計算①×6-②-③×4得到:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=-127.8kJ/mol;
(2)①化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,催化劑的催化效率降低,所以v(M)有可能小于v(N),故①不正確;②溫度低于250℃時,隨溫度升高平衡逆向進行乙烯的產(chǎn)率減小,故②不正確;③升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低,則升溫平衡逆向移動,所以M化學(xué)平衡常數(shù)大于N,故③正確;④為提高CO2的轉(zhuǎn)化率,平衡正向進行,反應(yīng)是放熱反應(yīng),低的溫度下進行反應(yīng),平衡正向進行,但催化劑的活性、反應(yīng)速率減小,故④不正確;故答案為:①②④;
(3)若在密閉容器中充入體積比為 3:1的 H2 和CO2,設(shè)為3mol,1mol,則圖中M點時二氧化碳轉(zhuǎn)化率50%,
6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
變化量(mol) 1.5 0.5 0.25 1
平衡量(mol) 1.5 0.5 0.25 1
產(chǎn)物CH2=CH2的體積分?jǐn)?shù)=0.25/(1.5+0.5+0.25+1)×100%=7.7%;反應(yīng)前后氣體體積減小,若要進一步提高乙烯的體積分?jǐn)?shù),可采取的措施有增大壓強平衡正向進行;
(4)科學(xué)家開發(fā)了一種新型陶瓷(主要成分為Li4SiO4),在500℃時可高效吸收CO2,同時生成 Li2CO3,該材料在 700℃時可再生循環(huán),反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO3。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2016年8月,聯(lián)合國開發(fā)計劃署在中國的首個“氫經(jīng)濟示范城市”在江蘇落戶。用吸附了H2的碳納米管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A.放電時,甲電極為正極,OH-移向乙電極
B.放電時,乙電極反應(yīng)為:Ni(OH)2+OH-—e-=NiO(OH)+H2O
C.充電時,電池的碳電極與直流電源的正極相連
D.電池總反應(yīng)為H2+2NiOOH2Ni(OH)2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為KNO3和NaCl的溶解度曲線,請回答下列問題:
(1)20℃時, KNO3的溶解度為 。
(2)a點處KNO3和NaCl兩種溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (填“相等”或“不相等”)
(3)若固體KNO3中混有的少量NaCl,可采用 (填“蒸發(fā)結(jié)晶”或“降溫結(jié)晶“)的方法提純。
(4)40℃時,將35.0gNaCl溶于100g水中,降溫至0℃時,可析出晶體 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì),互為同分異構(gòu)體的是
A. 丁醇和乙醚 B. 戊烷和環(huán)戊烷 C. 丙三醇和甘油 D. 丁烯和丁二烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯仿(CHCl3,非電解質(zhì))在空氣中能發(fā)生緩慢氧化,生成劇毒物質(zhì)光氣(COCl2,非電解質(zhì)),化學(xué)方程式為2CHCl3+ O2="=" 2COCl2+ 2HCl。檢驗氯仿是否被氧化應(yīng)選用的試劑是
A. 水 B. 硝酸酸化的硝酸銀溶液
C. 酚酞溶液 D. 氫氧化鈉溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由乙醇制取乙二酸二乙酯時,最簡便的流程需要下列哪些反應(yīng),其正確的順序是
①取代;②加成;③氧化;④還原;⑤消去;⑥酯化;⑦中和
A. ①②③⑤⑦ B. ⑤②①③⑥ C. ⑤②①④⑦ D. ①②⑤③⑥
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