【題目】二氧化碳的捕捉和利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。
(1)用活性炭還原法可以處理汽車尾氣中的氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH,在T1℃時,反應(yīng)進(jìn)行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下:
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應(yīng)在0-20min的平均反應(yīng)速率v(N2)=________mol/(Lmin);計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。
②30min后,只改變某一條件,根據(jù)上表的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是________(填字母代號)。
A.加入合適的催化劑
B.適當(dāng)縮小容器的體積
C.通入一定量的NO
D.加入一定量的活性炭
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比為5:3:3,則達(dá)到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率________(填“升高”或“降低”),ΔH________0(填“>”或“<”).
(2)工業(yè)上用CO2和H2反應(yīng)合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1kJ/mol
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24.5kJ/mol
寫出CO2(g)和H2(g)轉(zhuǎn)化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式__________________。
(3)二甲醚燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、電量大的特點而被廣泛應(yīng)用,一種二甲醚氧氣電池(電解質(zhì)為KOH溶液)的負(fù)極反應(yīng)式為:__________________
【答案】
(1)①0.03;0.56;②BC;③降低;<;
(2)CO2(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.7 kJ/mol;
(3)CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O。
【解析】
試題分析:(1)①0~20min內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率v(N2)==0.03molL-1min-1;C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),平衡濃度c(N2)=0.3mol/L;c(CO2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L;反應(yīng)的平衡常數(shù)K===0.56;故答案為:0.03;0.56;
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,依據(jù)平衡常數(shù)計算K===0.56,平衡常數(shù)隨溫度變化,平衡常數(shù)不變說明改變的條件一定不是溫度;依據(jù)數(shù)據(jù)分析,氮氣濃度增大,二氧化碳和一氧化氮濃度增大,反應(yīng)前后氣體體積不變,所以可能是減小溶液體積后加入一定量一氧化氮;A.加入合適的催化劑,催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,故A錯誤;B.適當(dāng)縮小容器的體積,反應(yīng)前后體積不變,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度增大,故B正確;C.通入一定量的NO,新平衡狀態(tài)下物質(zhì)平衡濃度增大,故C正確;D.加入一定量的活性炭,碳是固體對平衡無影響,平衡不動,故D錯誤;故答案為:BC;
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時,容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5:3:3,氮氣和二氧化碳難度之比始終為1:1,所以5:3>4:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,達(dá)到新平衡時NO的轉(zhuǎn)化率,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng);故答案為:降低;<;
(2)已知:①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.1kJ/mol,②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,將①×2+②得,CO2(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=(-49.1kJ/mol)×2+(-24.5kJ/mol)=-122.7 kJ/mol,故答案為:CO2(g)+3H2(g) CH3
(3)二甲醚氧氣電池(電解質(zhì)為KOH溶液)中負(fù)極二甲醚失去電子生成碳酸根離子和水,電極反應(yīng)式為CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O,故答案為:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池是以K2FeO4和Zn為電極材料,KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液,其總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列說法正確的是
A.Zn為電池的正極
B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e+5OH =FeO42-+4H2O
C.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化
D.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】長征2號火箭承擔(dān)運載“神六”的使命,氕化鋰、氘化鋰、氚化鋰可以作為啟動長征2號(CZ2F)火箭的優(yōu)良炸藥。下列說法正確的是
A. LiH、LiD、LiT的摩爾質(zhì)量之比為1∶2∶3 B. 它們都是強還原劑
C. H、D、T之間互稱為同素異形體 D. 它們都是強氧化劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列轉(zhuǎn)化中,碳原子間的連接形成未發(fā)生改變的是
A. 丙酮與HCN發(fā)生加成反應(yīng)
B. 1,3-丁二烯生成聚1,3-丁二烯
C. 乙二醇與重鉻酸鉀溶液共熱被氧化為乙二酸(HOOC-COOH)
D. 乙苯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“綠色化學(xué)”對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟性”(原子節(jié)約) 的新概念及要求,理想原子經(jīng)濟性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)化成所需要的產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實現(xiàn)零排放。下列反應(yīng)類型一定符合這一要求的是
①取代反應(yīng) ②加成反應(yīng) ③水解反應(yīng) ④加聚反應(yīng) ⑤酯化反應(yīng)
A. ②④ B. ②③ C. ④⑤ D. ①④
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過氧化鈣是一種重要的化工原料,溫度在350℃以上容易分解。
(1)利用反應(yīng)Ca(s)+O2CaO2(s),在純氧條件下,制取CaO2的裝置示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;裝置D中盛有的液體是濃硫酸,其作用一是觀察氧氣的流速,判斷氧氣通入是否過快及氧氣與鈣反應(yīng)進(jìn)行的程度;二是 。
儀器安裝后應(yīng)進(jìn)行的實驗操作:A通入氧氣 B檢查裝置氣密性 C加入藥品 D停止通氧氣 e.點燃酒精燈 f.熄滅酒精燈 g.冷卻至室溫,正確的操作順序為 。
(2)利用反應(yīng)Ca2++H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O+2NH4+,在堿性環(huán)境中,制取CaO2的流程示意圖如下:
請回答下列問題:
①反應(yīng)中,NH3·H2O在Ca2+和H2O2的反應(yīng)歷程中所起的作用是_____________ _;洗滌CaO2·8H2O晶體時,判斷晶體是否完全洗凈的試劑為 ;濾液循環(huán)使用時需在反應(yīng)器中加入一種物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為 。
②利用反應(yīng)2CaO2==2CaO+O2↑測量產(chǎn)品中CaO2含量時,停止反應(yīng)且冷卻至25℃后的裝置示意圖如右:若直接讀數(shù)確定25℃、1大氣壓下氣體的體積,則測量結(jié)果__________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】西安北郊古墓中曾出土一青銅錘(一種酒具),表面附著有綠色固體物質(zhì),打開蓋子酒香撲鼻,內(nèi)盛有26 kg青綠色液體,專家認(rèn)定是2000多年前的“西漢美酒”。這是我國考古界、釀酒界的一個重大發(fā)現(xiàn)。
(1)上述報道引發(fā)了某;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)的關(guān)注,他們收集家中銅器表面的綠色固體進(jìn)行探究。
提出問題:銅器表面附著綠色固體物質(zhì)是由哪些元素組成的?
猜想:查閱相關(guān)資料后,猜想綠色固體物質(zhì)可能是銅綠。
實驗步驟:
①對試管內(nèi)的綠色固體進(jìn)行加熱,至完全分解。觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色,B裝置中無水硫酸銅變成藍(lán)色,C裝置中澄清石灰水變渾濁。
②取少量加熱后生成的黑色固體于試管中,加入稀硫酸。觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成藍(lán)色。
③取少量上述藍(lán)色溶液于試管中,浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。
④實驗結(jié)論:綠色固體物質(zhì)中含有________、________、________、________等元素(用元素符號作答)。(提示:裝置內(nèi)的空氣因素忽略不計)
(2)表達(dá)與交流
①上述實驗步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________。
②干燥管中的堿石灰作用是什么? _。
若反應(yīng)結(jié)束后,如果先移去酒精燈,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么? _。
③如果將B、C兩裝置對調(diào)行嗎?________。為什么? _____ _______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫常壓下為無色液體,而且密度大于水的是( )
① 苯 ② 硝基苯 ③ 溴苯 ④ 四氯化碳 ⑤溴乙烷 ⑥ 乙酸乙酯
A. ①⑥ B. ②③④⑥ C. ②③④⑤ D. ③④⑤⑥
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.所有反應(yīng)的反應(yīng)熱都可以由實驗直接測定
B.任何化學(xué)反應(yīng)都需要用活化能來引發(fā)
C.200C、101KPa時,1g氫氣與碘蒸氣作用生成HI氣體,放出7.45kJ熱量,則此過程的熱化學(xué)方程式可表示為:
D.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化
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