【題目】綜合利用CO2、CO對構建低碳社會有重要意義。
(1)利用H2 和CO在一定條件下發(fā)生如下反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(放熱反應)。對此反應進行如下研究:在恒溫,體積為2L的密閉容器中分別充入1.2mol CO和1mol H2,10min后達到平衡,測得含有0.4mol CH3OH(g)。
①10min后達到平衡時CO的濃度為 ;
②10min內用H2表示的平均反應速率為 ;
③若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有 (填一種合理的措施)
(2)利用H2 和CO2在一定條件下可以合成乙烯:6H2+2CO2 CH2=CH2+4H2O
①已知:4.4gCO2與H2完全轉化為CH2=CH2和水(氣態(tài))共放出6.39kJ的熱量,
寫出該反應的熱化學方程式 。
②不同溫度對CO2的轉化率及催化劑的催化效率的影響如圖甲所示。
下列有關說法不正確的是 (填序號)。
A.不同條件下反應,N點的速率最大
B.溫度在約250℃時,催化劑的催化效率最高
C.相同條件下,乙烯的產(chǎn)量M點比N高
③若在密閉容器中充入體積比為 3∶1的 H2和CO2,則圖甲中M點時,產(chǎn)物CH2=CH2的體積分數(shù)為 。(保留兩位有效數(shù)字)
(3)利用一種鉀鹽水溶液作電解質,CO2電催化還原為乙烯,如圖乙所示。在陰極上產(chǎn)生乙烯的電極反應方程式為 。
【答案】(1)①0.4mol/L
②0.04mol/(L.min)
③增大壓強(升高溫度、使用催化劑等等合理均可)
(2)①6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=-127.8 kJ/mol
②a
③7.7% 或0.077
(3)2CO2+12H++12e﹣== CH2=CH2+4H2O
【解析】
試題分析:(1) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始濃度mol/L:0.6 0.5 0
轉化濃度mol/L: 0.2 0.4 0.2
平衡濃度mol/L: 0.4 0.1 0.2
① 10min后達到平衡時CO的濃度為0.4mol/L;②10min內用H2表示的平均反應速率為:v== =0.04mol/(L.min);③若要加快CH3OH的生成速率,可采取的措施有:增大壓強(升高溫度、使用催化劑等等)
(2)①4.4gCO2與H2完全轉化為CH2=CH2和水(氣態(tài))共放出6.39kJ的熱量,2mol二氧化碳放出127.8 kJ 的熱量,則熱化學方程式為:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H=-127.8 kJ/mol; ②a.N點的溫度高,但是,催化劑的效率低,速率不一定最大,錯誤;b.根據(jù)圖象,溫度在約250℃時,催化劑的催化效率最高,正確;c.根據(jù)圖象,當溫度高于250℃,升高溫度二氧化碳的平衡轉化率減低,則平衡逆向移動,乙烯的產(chǎn)量M點比N高,正確;故選a;
③設開始投料n(H2)為3mol,則n(CO2)為1mol,所以當在M點平衡時二氧化碳的轉化率為50%,所以有6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)
開始 3 1 0 0
轉化 1.5 0.5 0.25 1
平衡 1.5 0.5 0.25 1
所以乙烯的體積分數(shù)為:0.25÷(1.5+0.5+0.25+1)×100%=7.7%;
(3)CO2在陰極上得電子生成乙烯,所以其電極反應方程式為:2CO2+12H++12e﹣== CH2=CH2+4H2O。
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【題目】某同學設計實驗從海帶中提取碘
①滴加稀硫酸和雙氧水
②在海帶中加入少量酒精,點燃使其燃燒為灰燼,在灰燼中加水攪拌;
③加四氯化碳并振蕩
④過濾
⑤分液。
該實驗的合理操作順序是
A. ①③⑤②④ B. ②①③④⑤ C. ②④①③⑤ D. ③①②⑤④
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【題目】硫單質及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著吸要的應用.
(l)已知:2SO2(g)+O2═2SO3(g)△H=-196.6kJmol-1,2NO(g)+O2═2NO2(g)△H=-113.0kJmol-1.則反應NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H= _________;
(2)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料.已知As2S3和HNO3有如下反應:As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O.當生成H3AsO4的物質的量為0.6mol,反應中轉移電子的數(shù)目為_________。
(3)向等物質的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中H2S、HS-、S2-的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與滴加鹽酸體積的關系如圖所示(忽略滴加過程H2S氣體的逸出),滴加過程中,溶液中微位濃度大小關系正確的是_________ (填字母)。
A.c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+2c(S2-)
B.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)]
(4)某學習小組以SO2為原料,采用電化學方法制取硫酸。該小組設計的原電池原理如圖2所示.寫出該電池負極的電極反應式_________;
(5)難溶物ZnS遇CuSO4認溶液會慢慢轉化為銅藍(CuS)。若轉化后溶液中c(Zn2+)=3.0×10-2molL-1,則c(Cu2+)= _________ molL-1〔已知Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(ZnS)=1.0×10-24
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【題目】CuSO4溶液與K2C2O4溶液混合反應,產(chǎn)物之一是只含一種陰離子的藍色鉀鹽水合物。通過下述實驗確定該晶體的組成。
步驟a:稱取0.6720 g樣品,放入錐形瓶,加入適量2 mol·L-1稀硫酸,微熱使樣品溶解。再加入30 ml水加熱,用0.2000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點,消耗8.00 ml。
步驟b:接著將溶液充分加熱,使淡紫紅色消失,溶液最終呈現(xiàn)藍色。冷卻后,調節(jié)pH并加入過量的KI固體,溶液變?yōu)樽厣?/span>產(chǎn)生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗8.00 ml。
已知涉及的部分離子方程式為:
步驟a:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
步驟b:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(1)已知室溫下CuI的Ksp=1. 27×10-12,欲使溶液中c(Cu+)≤1.0×10-6 mol·L-1,應保持溶液中c(I-)≥ mol·L-1。
(2)MnO4-在酸性條件下,加熱能分解為O2,同時生成Mn2+。該反應的離子方程式為 。
若無該操作,則測定的Cu2+的含量將會 (填“偏高”、“偏低” 或“不變”)。
(3)步驟b用淀粉溶液做指示劑,則滴定終點觀察到的現(xiàn)象為 。
(4)通過計算確定樣品晶體的組成。
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【題目】X(鹽)和Y(酸)反應,可放出有氣味的氣體Z,Z跟過量NaOH反應又得到X,Z氧化的最終產(chǎn)物為W氣,W氣溶于水又得到Y,則X和Y是
①Na2S和稀H2SO4②Na2SO3和鹽酸
③Na2S和鹽酸 ④Na2SO3和稀H2SO4
A. 只有① B. ①② C. ②③ D. ①④
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【題目】丙烯酸(CH2 = CH—COOH)的性質可能有
① 加成反應 ② 水解反應 ③ 酯化反應 ④ 中和反應 ⑤ 氧化反應 ⑥加聚反應
A.只有①③ B.只有①③④ C.只有①③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
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【題目】一定量的鹽酸與過量的鐵粉反應時,為了減緩反應速率且不影響生成氫氣的總量,可向鹽酸中加入適量的 ①NaOH固體;②Na2SO4溶液;③KNO3溶液;④H2O;⑤CaCO3固體;⑥NaCl固體
A. ①②⑤ B. ②③⑥ C. ②③④⑤ D. ②④
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【題目】(1)指出下列能量的變化:(每空1分)
學校燃燒煤煮飯 ,用畜電池點亮燈泡 。
(2)原電池是化學對人類的一項重大貢獻。某興趣小組為研究原電池原理,設計如圖裝置:
①a和b不連接時,燒杯中現(xiàn)象是 。
②a和b用導線連接,Cu極為原電池___極(填“正”或“負”),電極反應式為: ;溶液中H+移向_____(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應式為: 。
③若電解質溶液改為AgNO3溶液,當轉移0.2mol電子時,則理論上Cu片質量變化為_ ___g。
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【題目】若不斷地升高溫度,實現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化.在變化的各階段被破壞的粒子間的主要相互作用依次是( )
A.氫鍵 分子間作用力 非極性鍵
B.氫鍵 極性鍵 分子間作用力
C.氫鍵 氫鍵 極性鍵
D.分子間作用力 氫鍵 非極性鍵
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