題目列表(包括答案和解析)
(16分)碳及其化合物與人類生產、生活密切相關。請回答下列問題:
(1)在化工生產過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2= -393.5kJ·mol-1 ②
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3= -296.8kJ·mol-1 ③
則SO2氧化CO的熱化學反應方程式:
(2)CO可用于合成甲醇,反應方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖1所示,該反應ΔH 0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關系,曲線I、II、III對應的平衡常數分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關系為 ;測得B(X1,60)點氫氣的轉化率為40%,則x1= 。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應達到平衡狀態(tài)。當改變反應的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是 (填序號)。
A.正反應速率先增大后減小 | B.逆反應速率先增大后減小 |
C.化學平衡常數K值增大 | D.反應物的體積百分含量增大 |
(A)【物質結構與性質】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學元素。
(1)T3+的核外電子排布式是____________。
(2)Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號表示)。
(3)下列有關上述元素的說法中,正確的是______________________(填序號)。
①G單質的熔點高于J單質,是因為G單質的金屬鍵較強
②J比X活潑,所以J可以在溶液中置換出X
③將J
④RE3沸點高于QE4,主要是因為前者相對分子質量較大
⑤一個Q2E4分子中含有五個σ鍵和一個π鍵
(4)加拿大天文臺在太空發(fā)現了EQ9R,已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩(wěn)定結構,是直線形分子,不存在配位鍵。寫出其結構式:_________________。
(5)G與R單質直接化合生成一種離子化合物G3R。該晶體具有類似石墨的層狀結構。每層中,G原子構成平面六邊形,每個六邊形的中心有一個R原子。層與層之間還夾雜一定數量的原子。請問這些夾雜的原子應該是____________(填G或R的元素符號)。
(B)【實驗化學】
某資料顯示,能使雙氧水分解的催化劑有很多種,生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl3)和固體催化劑(如MnO2)等都是較好的催化劑。某實驗小組通過測定雙氧水分解產生的O2的壓強,探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。
(一)探究一:
實驗步驟
(1)往錐形瓶中加入50 mL 1.5%的雙氧水
(2)分別往錐形瓶中加
(3)采集和記錄數據。
(4)整理數據得出下表
不同催化劑“壓強對時間斜率”的比較
催化劑 | 豬肝 | 馬鈴薯 | 氯化銅 | 氯化鐵 | 氧化銅 | 二氧化錳 |
壓強對時間的斜率 | 0.191 87 | 0.002 42 | 0.007 93 | 0.030 5 | 0.015 47 | 1.833 6 |
①該“探究一”實驗的名稱是_____________________________________________________。
②該實驗所得出的結論是_______________________________________________________。
(二)探究二:二氧化錳催化的最佳催化條件
該實驗小組的同學在進行探究二的實驗時,得到了一系列的圖表和數據。參看下圖和表格分別回答相關問題。
3%的雙氧水與不同用量二氧化錳的壓力—時間圖
表:不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O2所需時間
MnO2 時間 H2O2 | |||
1.5% | 223 s | 67 s | 56 s |
3.0% | 308 s | 109 s | 98 s |
4.5% | 395 s | 149 s | 116 s |
分析圖、表中數據我們可以得出:
③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而_________________,因而反應時間_______________。
④如果從實驗結果和節(jié)省藥品的角度綜合分析,你認為當我們選用3.0%的雙氧水,加入___________ g的二氧化錳能使實驗效果最佳。你判斷的理由是______________________。
⑤該小組的某同學通過分析數據得出了當催化劑用量相同時雙氧水的濃度越小反應速率越快的結論,你認為是否正確____________,你的理由是________________________________。
能源是人類生活和社會發(fā)展的基礎,研究化學反應中的能量變化,有助于更好地利用化學反應為生產和生活服務。閱讀下列有關能源的材料,回答有關問題:
(1)從能量的角度看,斷開化學鍵要吸收能量,形成化學鍵要放出能量。已知拆開1 mol H-H鍵、1 mol I-I、1 mol H-I鍵分別需要吸收的能量為436 kJ、151 kJ、299 kJ。則由氫氣和碘單質反應(H2+I2=2HI)生成1 mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) ___ kJ的熱量。
(2)在生產和生活中經常遇到化學能與電能的相互轉化。
在如圖甲裝置中,負極電極反應式為 ,發(fā)生的是 反應(填“氧化”或“還原”,下同)。正極電極反應式為 ;總反應的離子方程式為 。
(3)若用氫氧化鉀溶液做電解質溶液,用氫氣做燃料,空氣做氧化劑制成燃料電池,其負極反應式為 ;正極反應式為 。當有標狀下2.24L氫氣消耗時,另一極消耗氧氣的物質的量為 。
(4)在如下圖所示的原電池中,鋁做 極,導線上電子由 極流向 極。
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