【題目】基于新材料及3D打印技術,科學家研制出一種微膠囊吸收劑,它能將工廠排放的CO)以更加安全、廉價和高效的方式處理掉,球形微膠囊內(nèi)部充有Na2CO3溶液,其原理如圖所示。

(1)這種微膠囊吸收CO2的原理是 ____用離子方程式表示),此過程是_____填“吸收”或“放出”)能量的過程。

(2)在吸收過程中下列關于膠囊內(nèi)溶液的說法正確的是 ___(填字母)。

a.吸收前溶液中c(Na)>c(CO32)>c(HCO3)>c(OH)>c(H)

b.吸收過程中,體系中的含碳微粒只有CO32、HCO3H2CO3

c.當n(CO2)n(Na2CO3)=13時,溶液中c(CO32)<c(HCO3)

d.溶液中始終有c(Na)c(H)=2c(CO32)c(HCO3)c(OH)

(3)將解吸后的CO2催化加氫可制取乙烯。

已知:C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(g) H1=1323kJ·mol1

2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H2=483.6kJ·mol1

2CO2(g)6H2(g)=C2H4(g)4H2O(g) H3=_______________

(4)在體積為2L的恒容容器中發(fā)生反應:2CO2(g)6H2(g)=C2H4(g)4H2O(g)。當投料為1 mol CO2(g)3molH2 (g)時,測得溫度對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響為曲線a,改變投料比測量后得到曲線b

①根據(jù)曲線a計算250℃時該反應的化學平衡常數(shù)K= ____代入數(shù)值列出計算式即可)。

b條件下投料比____(填“> <”或“=”)3,判斷依據(jù)是 __

③下列說法正確的是 ___(填字母)。

A.平衡常數(shù)大。M>N>M1

B.其他條件不變,b條件時增加催化劑用量,則250℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能達到M

C.當壓強、混合氣體的密度或不變時均可視為化學反應已達到平衡狀態(tài)

D.工業(yè)生產(chǎn)中采取較高溫度(250℃左右)是為了提高催化劑活性加快反應速率

【答案】CO2CO32H2O=2HCO3 放出 cd 127.8kJ·mol1 < 其他條件不變時,減少氫氣的濃度,可以減少CO2的轉(zhuǎn)化率 D

【解析】

(1)根據(jù)CO2CO32反應進行分析,根據(jù)圖像解吸是吸收過程;

(2)根據(jù)鹽類水解,結合物料守恒和電荷守恒進行判斷;

(3)利用蓋斯定律進行分析和計算;

(4)①利用“三段式”方法進行分析計算;

②根據(jù)圖像,b曲線CO2平衡轉(zhuǎn)化率比曲線a低,其他條件不變,增大H2的量,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,據(jù)此分析;

③根據(jù)圖像可以得到催化效率隨溫度變化進行分析;

(1)膠囊內(nèi)部充有Na2CO3溶液,通入CO2發(fā)生CO2CO32H2O=2HCO3;根據(jù)圖可知解吸過程為吸熱過程,則吸收CO2過程為放出能量的過程;

(2)a.吸收前溶液為Na2CO3Na2CO3為強堿弱酸鹽,CO32發(fā)生水解,溶液顯堿性,離子濃度大小順序是c(Na)>c(CO32)> c(OH)>c(HCO3)> c(H),故a錯誤;

b.根據(jù)圖,可知吸收CO2時,溶液中溶解了部分CO2,所以吸收過程中,體系中的含碳微粒除了CO32HCO3、H2CO3外,還有CO2分子,故b錯誤;

c.n(CO2)n(Na2CO3)=13,發(fā)生的反應有CO2CO32H2O=2HCO3,1molCO2能消耗1molCO32,生成2molHCO3,生成HCO3的物質(zhì)的量等于剩余CO32的物質(zhì)的量,但CO32水解程度大于HCO3水解,因此c(HCO3)>c(CO32),故c正確;

d.根據(jù)電荷守恒,溶液中始終有c(Na)c(H)=c(HCO3)c(OH)2c(CO32),故d正確;

故答案選cd;

(3)C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(g),②2H2(g)O2(g)=2H2O(g),根據(jù)目標反應方程式,因此有3×②-①,得出△H3=3×△H2-△H1=[3×(483.6)(1323)]kJ·mol1=127.8kJ·mol1;

(4)250℃時,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,,化學平衡常數(shù)K==;

②由曲線b可知,M1點CO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于50%,說明反應逆向移動,其他條件不變時,減小n(H2)可使反應逆向移動,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,所以<3;

A.平衡常數(shù)只受溫度的影響,MM1的溫度相同,則化學平衡常數(shù):M=M1,該反應為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,化學平衡常數(shù)減少,即M1>N,從而得出M=M1>N;故A錯誤;

B.加入催化劑,反應速率加快,但平衡不移動,故B錯誤;

C.恒容狀態(tài)下,反應物生成物均為氣體,氣體質(zhì)量不變,容器的體積不變,密度恒為定值,不能作為是否達到平衡的判斷依據(jù),故C錯誤;

D.由圖可知,催化劑催化效率隨溫度升高先增大后降低,溫度為250℃左右時,催化效率最高,則工業(yè)生產(chǎn)中采取較高溫度是為了提高催化劑活性加快反應速率,故D正確。

故答案選D。

練習冊系列答案
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【題目】常溫下,將NaOH溶液滴加到HA溶液中,測得混合溶液的pHp轉(zhuǎn)化關系如圖所示[已知:p=-lg]。下列敘述錯誤的是(

A.m點:c(A-)=c(HA)

B.Ka(HA)的數(shù)量級為10-6

C.水的電離程度:m<r

D.r點:c(H+)+c(Na+)=c(A-)+c(OH-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法。實驗室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應如下:

NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4

R-OH+HBrR-Br+H2O

可能存在的副反應有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚,Br-被濃硫酸氧化為Br2等。有關數(shù)據(jù)列表如下:

乙醇

溴乙烷

正丁醇

1-溴丁烷

密度/g·cm-3

0.7893

1.4604

0.8098

1.2758

沸點/

78.5

38.4

117.2

101.6

請回答:

1)得到的溴乙烷中含有少量乙醇,為了制得純凈的溴乙烷,可用蒸餾水洗滌,分液后,再加入無水CaCl2,然后進行的實驗操作是___(填字母)。

a.分液 b.蒸餾 c.萃取 d.過濾

2)溴乙烷的水溶性___乙醇(填大于、等于小于),其原因是___。

3)將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在___(填上層、下層不分層)。

4)制備操作中,加入的濃硫酸必須進行稀釋,其目的是___(填字母)。

a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b.減少Br2的生成

c.減少HBr的揮發(fā) d.水是反應的催化劑

5)為了檢驗溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是:取少量溴乙烷,然后進行下列操作:①加熱 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液。下列操作順序合理的是___(填字母)。

a.①②③④ b.②③①④ c.④①③② d ①④②③

6)在制備溴乙烷時,采用邊反應邊蒸出產(chǎn)物的方法,其有利于___。

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【題目】中藥藥劑砒霜(主要成分As2O3,微溶于水)在醫(yī)療上用于治療急性白血病。某課題組以一種含砷精礦石粉(主要成份為As4S4、As2S3、FeS2及其它惰性雜質(zhì))為原料制取As2O3,工藝流程圖如下:

1)過程 I 中所得SO2氣體可回收再利用,下列有關SO2用途的說法正確的是_______。

A 工業(yè)制硫酸 B 漂白紙張 C 自來水消毒

2)過程II中發(fā)生的反應_______氧化還原反應(填不是)。

3)過程V中操作為_______(填實驗基本操作名稱)。

4)①檢驗Na3AsO3溶液中是否含有Fe3+的實驗操作_______。

②過程IV中生成As2O3的離子反應方程式為_______。

5)有毒的AsO33-通過電解反應可轉(zhuǎn)化為無毒的AsO43-。用石墨為電極,在強堿性溶液中電解含AsO33-的溶液,陽極的電極反應式為_______。

6)測定某As2O3粗產(chǎn)品(含As2O5雜質(zhì))中As2O3的質(zhì)量分數(shù)的實驗過程如下:

a.稱取m g粗產(chǎn)品溶解于NaOH溶液,得到含AsO33-、AsO43-的混合溶液100mL。

b.分別移取25.00mL上述溶液,用0.02500mol·L1I2標準溶液進行滴定(I2AsO33-氧化為AsO43-,淀粉溶液為指示劑)。每次滴定開始時液面讀數(shù)如圖一所示,三次滴定結束時,I2 標準溶液液面讀數(shù)如圖二~圖四所示。

①描述滴定終點的現(xiàn)象_______。

②粗產(chǎn)品中As2O3的質(zhì)量分數(shù)為_______(用含有m的代數(shù)式表示)。

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【題目】有一瓶無色溶液,可能含有、、、、、、、離子中的幾種.為確定其成分,進行如下實驗:取少許溶液,逐漸加入過量的固體,產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀且白色沉淀逐漸增多后又部分溶解;另取部分溶液,加入酸化的溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;用潔凈的鉑絲蘸取原溶液在酒精燈火焰上灼燒,觀察到黃色火焰.下列推斷正確的是

A.肯定有、、、

B.肯定有、、、

C.肯定沒有、、

D.肯定沒有、、

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【題目】1L某混合溶液,只可能含有下表中的若干種離子:

可能大量含有的陽離子

、、、、、、

可能大量含有的陰離子

、、、

當向該溶液中加入一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化的圖象如圖所示,下列說法正確的是

A.原溶液中加入鹽酸有沉淀生成

B.原溶液中一定含有

C.反應最后得到的沉淀只有

D.反應最后形成的溶液中溶質(zhì)只有

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【題目】正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。發(fā)生的反應如下:

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO,反應物和產(chǎn)物的相關數(shù)據(jù)列表如下:

實驗步驟如下:

6.0g Na2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,與5mL濃硫酸形成混合溶液,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當有蒸氣出現(xiàn)時,開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應溫度為9095℃,在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機層干燥后蒸餾,收集7577℃餾分,產(chǎn)量2.0g。

1)實驗中,Na2Cr2O7溶液和濃硫酸添加的順序為__________。

2)加入沸石的作用是_______________。 若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應采取的正確方法是_________。

3)上述裝置圖中,D儀器的名稱是______________,E儀器的名稱是_______。

4)分液漏斗使用前必須進行的操作是_________。

5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時,正丁醛在_______層(填)。

6)本實驗中,正丁醛的產(chǎn)率為_______%(結果保留兩位小數(shù))。

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【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是

A. HS-在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應為:HS-+4H2O-8e-== SO42-+9H+

B. 電子從b流出,經(jīng)外電路流向a

C. 如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化

D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則有0.45molH+通過質(zhì)子交換膜

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】1)已知:① C(s) + O2(g)CO2(g) H=-393.5 kJmol1

2CO(g) + O2(g)2CO2(g) H=-566 kJmol1

TiO2(s) + 2Cl2(g)TiCl4(s) + O2(g) H+141 kJmol1

TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)TiCl4(s) + 2CO(g)H_________________。

2)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq) + Cl(aq)。25℃時,氯化銀的Ksp=1.8×10-10,現(xiàn)將足量的氯化銀加入到0.1 molL1氯化鋁溶液中,銀離子濃度最大可達到_____________molL1。

320 ℃時,0.1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的pH3,則:2c(SO42)c(NH4+)3c(Al3+)≈______________molL1(填數(shù)值)。

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