【題目】二氧化碳的回收利用是環(huán)保領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。
(1)在太陽(yáng)能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程如右圖所示?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)有一種用CO2生產(chǎn)甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O。已知298K和101KPa條件下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-b kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-c kJ·mol-1,
則CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱△H=___________________。
(3)CO2經(jīng)過催化氫化合成低碳烯烴,合成乙烯反應(yīng)為
2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) △H<0
在恒容密閉容器中充入2 mol CO2和n mol H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比的關(guān)系如右圖所示。
①平衡常數(shù)KA KB
②T K時(shí),某密閉容器發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:
時(shí)間(min) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
H2(g) | 6.00 | 5.40 | 5.10 | 9.00 | 8.40 | 8.40 |
CO2(g) | 2.00 | 1.80 | 1.70 | 3.00 | 2.80 | 2.80 |
CH2=CH2(g) | 0 | 0.10 | 0.15 | 3.20 | 3.30 | 3.30 |
20~30 min間只改變了某一條件,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是
A.通入一定量H2B.通入一定量CH2=CH2
C.加入合適催化劑 D.縮小容器體積
畫出CH2=CH2的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線。
(4)在催化劑M的作用下,CO2和H2同時(shí)發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng)
A.2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) △H< 0
B.2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H< 0
上圖是乙烯在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下的產(chǎn)率,則高于460℃時(shí)乙烯產(chǎn)率降低的原因不可能是
A.催化劑M的活性降低 B.A反應(yīng)的平衡常數(shù)變大
C.生成甲醚的量增加 D.B反應(yīng)的活化能增大
(5)Na2CO3溶液也通常用來捕獲CO2。常溫下,H2CO3的第一步、第二步電離常數(shù)分別約為Ka1=4×10-7 ,Ka2=5×10-11,則0.5mol·L-1的Na2CO3溶液的pH等于 (不考慮第二步水解和H2O的電離)
【答案】(1)(見氧化亞鐵才給分);
(2)a+c-1.5b kJ·mol-1 ;(3) ①> ② D ③
(在20-30分鐘內(nèi)曲線突然變陡);
(4)BD; (5)12
【解析】試題分析:(1)根據(jù)在太陽(yáng)能的作用下,以CO2為原料制取炭黑的流程圖可知,反應(yīng)的原理為:,答案為:;(2)CH3OH(l)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱是指1molCH3OH(l)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物,放出的熱量,熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H,已知反應(yīng)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) △H1=-a kJ·mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-b kJ·mol-1;③CH3OH(g)=CH3OH(l) △H3=-c kJ·mol-1,上述反應(yīng)可以由反應(yīng)①+③-3/2②得到,根據(jù)蓋斯定律,甲醇的燃燒熱△H= a+c-1.5b kJ·mol-1 ,答案為:a+c-1.5b kJ·mol-1 ;(3)溫度升高化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,所以有KA>KB,答案為:>;②從表格中可以看出氫氣和二氧化碳的濃度先增大,后又減小,但最終的濃度是增大的,乙烯的濃度始終在增大,說明化學(xué)平衡橫向移動(dòng),各物質(zhì)的量濃度增大、平衡正向移動(dòng),說明是縮小容器的體積,答案為:D;③根據(jù)表格可以畫出CH2=CH2的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線:,答案為:;(4)在催化劑M的作用下,CO2和H2同時(shí)發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng):A.2CO2 (g)+ 6H2(g)CH2= CH2(g) +4H2O(g) △H< 0和 B.2CO2(g) + 6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H< 0,上右圖是乙烯在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下的產(chǎn)率,則高于460℃時(shí)乙烯產(chǎn)率降低的原因不可能是:反應(yīng)A是放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)減小,不可能是B,反應(yīng)不變,反應(yīng)的活化能不變,所以B反應(yīng)的活化能不可能變,不可能是D,答案為:B D;(5)已知H2CO3的第一步、第二步電離常數(shù)分別約為Ka1=4×10-7 ,Ka2=5×10-11,那么反應(yīng)CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常數(shù)K=KW/ Ka2=2×10-4,溶液中c(OH-)==1.0×10-2,溶液的pH為12,答案為:12.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b、c均為非金屬單質(zhì),d、e均為含有10個(gè)電子的共價(jià)化合物,且分子中所含原子個(gè)數(shù):d>e,f為離子化合物。則下列說法錯(cuò)誤的是
A. 常溫下,單質(zhì)a呈氣態(tài) B. 單質(zhì)c具有強(qiáng)氧化性
C. 穩(wěn)定性:d>e D. f受熱易分解為d和e
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】煤的氣化可以減少環(huán)境污染,而且生成的CO和H2被稱作合成氣,能合成很多基礎(chǔ)有機(jī)化工原料。
(1)一定條件下,H2 、CO在體積固定的絕熱密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),下列選項(xiàng)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的有________。
A.v(H2)=2v(CO)
B.平衡常數(shù)K不再隨時(shí)間而變化
C.混合氣體的密度保持不變
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
(2)工業(yè)可采用CO與H2反應(yīng)合成再生能源甲醇,反應(yīng):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一容積可變的密閉容器中充有10 mol CO和20 mol H2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T )、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如下圖1所示。
①合成甲醇的反應(yīng)為________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為________,p1和p2的大小關(guān)系為______。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為10 L,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_______ L。
④ CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T )、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如上圖2所示,實(shí)際生產(chǎn)時(shí)條件控制在250 ℃ 、1.3×104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣,錯(cuò)將其當(dāng)做氯酸鉀,向其中加入了二氧化錳,測(cè)得混合物總質(zhì)量為400g,其中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.5%,放入試管中加熱一段時(shí)間后,將所得固體加入足量水?dāng)嚢琛⑦^濾后,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定得到只含一種溶質(zhì)的濾液,則該同學(xué)加入的MnO2有多少克()
A.84gB.32gC.87gD.197g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 對(duì)于平衡體系:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),下列判斷正確的是( )
A.若溫度不變將容器的容積增大1倍,達(dá)到新平衡時(shí)A的濃度變?yōu)樵瓉淼?/span>0.45 倍,則m+n>p+q
B.若平衡時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時(shí),A、B的物質(zhì)的量之比為m:n
C.若升高平衡體系的溫度,達(dá)到新平衡時(shí)A 的濃度變?yōu)樵瓉淼?/span>0.55 倍,說明該反應(yīng)△ H<0
D.若平衡后同時(shí)增大A、B的濃度,則A、B的轉(zhuǎn)化率一定都減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯是一種重要的有機(jī)化工原料,下列關(guān)于苯的敘述不正確的是
A. 分子式為C6H6
B. 屬于不飽和烴
C. 能在空氣中燃燒
D. 無色無毒的液體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某有機(jī)物分子中所含原子團(tuán)及其數(shù)目如表.則x的值為( )
原子團(tuán) | ﹣CH2﹣ | ﹣CH3 | ﹣NH2 | ﹣OH | |
個(gè)數(shù) | n | m | a | 2 | X |
A.m﹣a B.n+m+a C.m+2n﹣a D.2n+3m﹣a
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向5 mL 0.1 mol·L-1 的KI溶液中滴加5~6滴0.1 mol·L-1 的FeCl3溶液后,再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),其中可證明FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)是可逆反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是( )
A.再滴加AgNO3溶液,觀察是否有AgI沉淀產(chǎn)生
B.加入CCl4振蕩后,觀察下層液體顏色
C.再滴加AgNO3溶液,觀察是否有AgCl沉淀產(chǎn)生
D.再滴加KSCN溶液,觀察是否有血紅色
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