CuO――ZnO/r――Al2O3為催化劑.合成反應(yīng)為:CO+2H2 CH3OH.加熱.加壓 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

化學(xué)在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用．
（1）蘊(yùn)藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀酷似冰的甲烷水合物．我國南海海底有豐富的“可燃冰”資源．取365g分子式為CH4?9H2O的“可燃冰”，將其釋放的甲烷完全燃燒生成CO2和H2O（l），可放出1780.6kJ的熱量，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3 kJ?mol-1
．
（2）甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料，又是一種新型的燃料，制取甲醇的傳統(tǒng)方法是采用CuO-ZnO/γ-Al2O3為催化劑，合成反應(yīng)為：CO+2H2
催化劑
.
加熱加壓
CH3OH．生產(chǎn)中一些工藝參數(shù)如圖所示．該反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)．說明你作出判斷的依據(jù)
由圖知，不論在何種壓強(qiáng)下，都是溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越小
由圖知，不論在何種壓強(qiáng)下，都是溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越小
．
最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極加入甲醇，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子．該電池的正極反應(yīng)式為
O2+4e-=2O2-
O2+4e-=2O2-
．電池工作時，固體電解質(zhì)里的O2-向
負(fù)
負(fù)
極推動．

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為了減少溫室氣體排放，目前工業(yè)上采用CO2與H2在CuO-ZnO/ZrO催化下反應(yīng)制備重要化工原料CH3OH的工藝：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；△H＜0．為了探究其反應(yīng)原理進(jìn)行如下實驗，在2L密閉容器內(nèi)250℃條件下，測得n（CO2）隨時間的變化情況如下表：
時間（s） 0 1 2 3 4 5
n（CO2）（mol） 0.40 0.35 0.31 0.3 0.3 0.3
根據(jù)題目回答下列問題：
（1）0～3s內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率是
0.05mol?L-1?S-1
0.05mol?L-1?S-1
，
（2）平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是
25%
25%
．
（3）能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是
BC
BC
．
A．υ（H2）=3υ（CO2）      B．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變    C．υ逆（CO2）=υ正（CH3OH）    D．容器內(nèi)密度保持不變
（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
C
C
．（填序號）
A．及時分離出產(chǎn)物    B．適當(dāng)升高溫度     C．增大CO2濃度       D．選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/div>

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甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料和新型的燃料，制取甲醇傳統(tǒng)法是采用CuO-ZnO/～一A1203催化劑，合成反應(yīng)為：CO+2H2
   催化劑   
.
高溫高壓
 CH3OH，工藝中一些參數(shù)如圖所示，目前正在開發(fā)的新法是2CH4+O2 
     催化劑     
.
加熱、加壓
2CH30H，下列說法正確的是（　　）

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（8分）為了減少溫室氣體排放，目前工業(yè)上采用CO2與H2在CuO-ZnO/ZrO催化下反應(yīng)制備重要化工原料CH3OH的工藝：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g);⊿H<0。為了探究其反應(yīng)原理進(jìn)行如下實驗，在2L密閉容器內(nèi)250℃條件下，測得n(CO2)隨時間的變化情況如下表：

時間（s）

0

1

2

3

4

5

n(CO2)(mol)

0.40

0.35

0.31

0.3

0.3

0.3

根據(jù)題目回答下列問題：

（1）0～3 s內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率是          ，

（2）平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是       。

（3）能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是                 。

     A.υ(H2)=3υ(CO2)     B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變    

     C.υ逆(CO2)=υ正(CH3OH)    D.容器內(nèi)密度保持不變

（4）能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是              。（填序號）

     A.及時分離出產(chǎn)物        B.適當(dāng)升高溫度

     C.增大CO2濃度           D.選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>

 

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某科研小組設(shè)計出利用工業(yè)廢酸（10%H2SO4）來堆浸某廢棄的氧化銅鋅礦（主要成份：CuO ZnO）的方案，實現(xiàn)廢物綜合利用，方案如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）操作1的名稱是：            

（2）向溶液A中加入Fe粉發(fā)生的主要的反應(yīng)離子方程式為：          、             。

（3）向溶液B中加入物質(zhì)X的目的是       ，物質(zhì)X可用下列物質(zhì)中的        。(填字母)    

A．KMnO4       B．O2        C．H2O2       D．NaOH

（4）向溶液B中加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，pH應(yīng)控制在          范圍之間。

（5）溶液D中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是          。

（6）氧化銅鋅礦中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，則相同溫度下：Ksp(CuS)       Ksp(ZnS)（選填“＞”“＜”或“＝”）。

 

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一、選擇題：（4分×8=32分）

1、D   2、D   3、A   4、C   5、C   6、D    7、A    8、B

二、選擇題：（4分×8=32分）

9、B   10、AD   11、A   12、BD   13、C   14、B   15、AD  16、D

三、（本題包括2小題，共22分）

17、（10分）（1）A、D（2分）  （2）容量瓶（1分）

（3）C、D（2分）  溶解、過濾（2分）  a.d.e.h.j （3分）

18、（12分）（1）E→D→B→C（2分） 2NH3+3CuO=3Cu+N2↑+3H2O（2分）

（2）N2的相對分子質(zhì)量28與空氣的平均相對分子質(zhì)量相近（1分）。以塑料袋直接收集（1分）

（3）A （1分）  將分液漏斗上部活塞凹槽與口部小孔相對；檢查裝置的氣密性；向燒瓶內(nèi)加少許碎瓷片。（2分）

（4）方案3（1分）  CuO和Cu可循環(huán)反復(fù)利用，節(jié)省藥品（2分）

四、（本題包括2小題，共18分）

19、（8分）（1）BD（2分）（2）不能（1分） 正2價氮不能將負(fù)3價氮氧化至正3價氮（2分） （3）66.7a% （2分） 機(jī)動車輛尾氣凈化排放（1分）

20、（10分）（1）FeSO4?7H2O (3分) （2）野外焊接鋼軌（1分）

（3）Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO42-+4H+（2分）

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（2分）

（4）常溫下濃硫酸使鋁、鐵鈍化（2分）

五、（本題包括1小題，共10分）

21、（10分）（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=890.3kJ/mol（2分）

（2）放熱（1分）由圖知，不論在何種壓強(qiáng)下，都是溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越小（2分）  O2+4e-=2O2-(2分) 負(fù)（1分）

（3）開發(fā)新能源，例如核能、太陽能等（1分），加大能源消耗大戶的節(jié)能改造（1分）

六、本題包括2小題，共18分）

22、（9分）（1）CH3CH2COOCH3（1分）(2)加成，消去（2分）

（3）HCOOCH=CHCH3，HCOOCH2CH=CH2（2分）

（4）CH≡CH+CO+H2O催化劑CH2=CHCOOH（2分）

    nCH2=CHCOOCH3 催化劑   [CH2-CH]n （2分）

COOCH3

23、（9分）（1）CH3 （2分）  光照（1分）

（2）烯烴與鹵化氫（HCl）加成，H原子總是加在連接H原子較多的不飽和C原子上（H加H多）（2分）

消去HX時，X原子總是和含H原子較少的相鄰碳原子上的H消去（H去H少）（2分）

 

（3）                                   （2分）

 

七、（本題包括2小題，共18分）

24、（8分）（1）1.379（ 分）  （2）

（1）b=1.379g

（2）m(400)=3.432

n(NaHCO3)=x mol, n(K2CO3)=y mol

84x+138y=3.432

x+y=0.028

84x0.028+54y=3.432

y=0.02

x=0.008

即 n(NaHCO3):n(K2CO3)=0.008:0.02

=2:5

（3）第三次實驗的樣品中：

n(NaHCO3)=0.008×3/4=0.006 mol

n(K2CO3)=0.02×3/4=0.015 mol

0.5L Ba(OH)2溶液中

n[Ba(OH)2]=0.028 mol

=》n(OH-)=0.056 mol

反應(yīng)中消耗OH-物質(zhì)的量為0.006 mol

剩余OH-物質(zhì)的量為0.056-0.006=0.05 mol

所取1/10濾液中n(OH-)=0.005 mol

稀釋至500mL后 c(OH-)=0.005/0.5=0.01mol/L

pOH=2  pH=14-2=12

25、（10分）（1）5:3（4分）（2）2.42×104kg(3分)（3）3.67（3分）

  


同步練習(xí)冊答案