【題目】I.利用液化石油氣中的丙烷脫氫可制取丙烯:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H,起始時(shí),向一密閉容器中充入一定量的丙烷,在不同溫度、壓強(qiáng)下測(cè)得平衡時(shí)反應(yīng)體系中丙烷與丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示(已知p10.1MPa)。

(1)反應(yīng)的△H_____0(“>”“<”“=”下同)壓強(qiáng)P2______0.1MPa

(2)圖中A點(diǎn)丙烷的轉(zhuǎn)化率為________。

(3)若圖中A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)用K(A)、K(B)表示,則K(A)______K(B) (“>”“<”“=”)。

II.為擺脫對(duì)石油的過(guò)渡依賴(lài),科研人員將煤液化制備汽油,并設(shè)計(jì)了汽油燃料電池,電池工作原理如圖所示。一個(gè)電極通入氧氣,另一個(gè)電極通入汽油蒸氣,電解質(zhì)是摻雜了Y2O3ZrO3晶體,它在高溫填能傳導(dǎo)O2-。

(1)以辛烷(C8H18)代替汽油.寫(xiě)出該電池工作時(shí)的負(fù)極反應(yīng)方程式:______。

(2)己知一個(gè)電子的電量是1.602×10-19C,用該電池電解飽和食鹽水,當(dāng)電路中通過(guò)1.929×105C的電量時(shí),生成NaOH______g。

Ⅲ.煤燃燒產(chǎn)生的CO2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一。我們常用原子利用率來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的原子經(jīng)濟(jì)性,其計(jì)算公式為原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的總質(zhì)量/全部反應(yīng)物的總質(zhì)量)×100%,將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物可有效地實(shí)現(xiàn)碳循環(huán),如:

a.6CO2+6H2OC6H12O6+6O2

b.2CO2 + 6H2C2H5OH +3H2O

c.CO2 + CH4CH3COOH

d.2CO2 + 6H2CH2=CH2 + 4H2O

以上反應(yīng)中,最節(jié)能的是_______,反應(yīng)d中理論上原子利用率為________。

【答案】 > < 50% < C8H1850e+25O2=8CO2+9H2O 80 a 28%

【解析】I.(1)本題考查勒夏特列原理,隨著溫度的升高,丙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,說(shuō)明升高溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),即△H>0;作等溫線(xiàn),因反應(yīng)前氣體系數(shù)之和小于反應(yīng)后氣體系數(shù)之和,隨著壓強(qiáng)的增大,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,丙烷的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,根據(jù)圖像推出P2<0.1Pa;(2)考查轉(zhuǎn)化率的計(jì)算,令丙烷起始的物質(zhì)的量amol, C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)

起始量:a 0 0

變化量:x x x

平衡量:a-x x x 圖中A點(diǎn)達(dá)到平衡是丙烷和丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,因此有(a-x)/(a+x)=x/(a+x),解得x=a/2,則丙烷的轉(zhuǎn)化率為a/2a×100%=50%;(3)因?yàn)榛瘜W(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,此反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,B點(diǎn)溫度比A點(diǎn)溫度高,因此有 K(A)<K(B);II.考查電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)以及電化學(xué)計(jì)算,(1)電解質(zhì)為固體,高溫傳導(dǎo)O2-,根據(jù)電池工作原理,通辛烷的一極為負(fù)極,辛烷中的C轉(zhuǎn)變成CO2,H轉(zhuǎn)變成H2O,電極反應(yīng)式為C8H18+25O2--50e=8CO2+9H2O;(2)電路中通過(guò)的電子物質(zhì)的量為1.929×105/(1.602×10-19×6.02×1023)mol=2mol,陰極上產(chǎn)生氫氧化鈉,其電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2↑+2OH,因此當(dāng)通過(guò)2mol電子時(shí),產(chǎn)生氫氧化鈉的質(zhì)量為2×40g=80g;III.考查原子利用率的計(jì)算,a選項(xiàng)利用太陽(yáng)能,其余選項(xiàng)都需要加熱,因此最節(jié)能的是a,根據(jù)d反應(yīng)方程式,生成28g乙烯的同時(shí),還生成72gH2O,因此原子利用率為28/(28+72)×100%=28%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有一份NaOH固體樣品,里面混有少量的Na2CO3、NaCl雜質(zhì)某同學(xué)用中和滴定的方法來(lái)測(cè)定NaOH的純度。其操作如下:

①稱(chēng)取a g樣品放入錐形瓶中,加水,振蕩,使固體充分溶解。

②向該溶液中加入足量的BaCl2溶液,使CO沉淀完全。

③向所得混合液中滴入23滴酚酞指示劑,然后用c mol·L1的鹽酸進(jìn)行滴定。

④當(dāng)反應(yīng)達(dá)終點(diǎn)時(shí),測(cè)得消耗鹽酸的體積為V mL。

⑤計(jì)算樣品的純度。

試回答下面的問(wèn)題

(1)滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色如何變化:_____________________________________________。

(2)第②步中生成的BaCO3沉淀未過(guò)濾出來(lái)就直接用鹽酸滴定,是否會(huì)對(duì)NaoH的含量測(cè)定造成影響(填“是”或“否”)___________,理由是_______________________________。

(3)第②步中生成的BaCO3沉淀未過(guò)濾出來(lái)就直接用鹽酸滴定,能否改用甲基橙作指示劑(填“能”或“否”)__________。若改用甲基橙作指示劑則實(shí)驗(yàn)結(jié)果_______________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫(xiě)出計(jì)算NaOH純度的表達(dá)式

__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)是維持人體生命活動(dòng)所必需的三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。以下敘述不正確的是( )

A.油脂水解的產(chǎn)物是水和CO2 B.油脂水解可得到丙三醇

C.淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖 D.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】對(duì)于可逆反應(yīng)4 NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g),下列敘述正確的是

A. NH3和H2O化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v(NH3)= 3v(H2O)

B. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v(O2)= 5v(NO

C. 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減少,逆反應(yīng)速率增大

D. 若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí),消耗x mol NH3 ,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列使用加碘鹽的方法正確的有( 。

①菜燒好出鍋前加鹽 ②先將鹽、油放鍋里加熱,再加入食材烹飪

③煨湯時(shí),將鹽和食材一起加入 ④先將鹽放在熱鍋里炒一下,再加入食材烹飪

A. B. ② ③ ④ C. ③ ④ D. ① ③

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】已知 A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,A的周期數(shù)等于其主族序數(shù), B原子的價(jià)電子排布為nsnnpn,D是地殼中含量最多的元素。E是第四周期的p區(qū)元素且最外層只有2對(duì)成對(duì)電子,F元素的基態(tài)原子第四能層只有一個(gè)電子,其它能層均已充滿(mǎn)電子。

1)基態(tài)E原子的價(jià)電子排布圖_______________。

2B、C、D三元素第一電離能由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷胤?hào)表示)______________。

3BD32-中心原子雜化軌道的類(lèi)型為________雜化;CA4+的空間構(gòu)型為__________(用文字描述)。

41mol BC中含有π鍵的數(shù)目為______NA。

5D、E元素最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性 > (填化學(xué)式),理由是 。

6CF兩元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,則該化合物的化學(xué)式是 ,C原子的配位數(shù)是 。若相鄰C原子和F原子間的距離為anm,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則該晶體的密度為_____________gcm3(用含a、NA的符號(hào)表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】將22.4 g 鐵粉逐漸加入到含HNO3 0.8 mol的稀硝酸中,反應(yīng)生成的氣體的物質(zhì)的量(x)隨消耗鐵粉的物質(zhì)的量(y)變化關(guān)系中正確的是

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷的裝置(已知溴乙烷的沸點(diǎn)38.4℃)。步驟如下:

①檢查裝置的氣密性,向裝置圖所示的U形管和大燒杯中加入冰水;

②在園底燒瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%濃硫酸,然后加入研細(xì)的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;

③小心加熱,使其充分反應(yīng)。

已知:NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)寫(xiě)出燒瓶中制備溴乙烷的化學(xué)方程式_______________________________________

(2)溴乙烷的水溶性_____________(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇的水溶性,其原因是_________________________________

(3)反應(yīng)時(shí)若溫度過(guò)高,會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生,寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________。(任寫(xiě)一個(gè))

(4)反應(yīng)結(jié)束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黃色。為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可選擇下列試劑中的_________________(填序號(hào))

A.H2O B.Na2SO3溶液 C.CCl4 D.NaOH溶液

除雜所需的主要玻璃儀器是______________(填儀器名稱(chēng))。

(5)檢驗(yàn)溴乙烷中溴元素:取少量溴乙烷,然后__________________(氨正確的操作順序填序號(hào))。

①加熱; ②加入AgNO3溶液; ③加入稀HNO3酸化; ④冷卻; ⑤加入NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源,解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀(jì)中葉將枯竭的危機(jī),同時(shí)又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng),實(shí)現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)的能量變化示意圖

寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。

能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

a.容器中壓強(qiáng)不變 b.H2的體積分?jǐn)?shù)不變

c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不變

e.2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有6個(gè)H-H斷裂。

(2)人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料.下圖是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問(wèn)題:

該過(guò)程是將 轉(zhuǎn)化為 。(以上兩空選填“電能”“太陽(yáng)能”“化學(xué)能”)

催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為 。

(3)某國(guó)科研人員提出了使用氫氣和汽油(汽油化學(xué)式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解決汽車(chē)CO2的排放問(wèn)題。該方案主要利用儲(chǔ)氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動(dòng)機(jī)使用,儲(chǔ)氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2,該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示

解決如下問(wèn)題:

寫(xiě)出CaH2的電子式 。

反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是: 。

如該系統(tǒng)反應(yīng)均進(jìn)行完全,試寫(xiě)出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

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