【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮等單質(zhì)和化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △H= -76.0 kJ·mol一1
①上述反應(yīng)中每生成1 mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H=+113.4 kJ·mol一1,則反應(yīng):
3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。
(2)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)兩步反應(yīng)生成尿素〔CO(NH2)2〕,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為____________________。
(3)氨氣在純氧中燃燒,生成一種單質(zhì)和水,科學(xué)家利用此原理,設(shè)計(jì)成氨氣一氧氣燃料電池,則通入氨氣的電極是 (填“正極”或“負(fù)極”);堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 。
(4)華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法,可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放,其基本原理如圖所示:
①上述生產(chǎn)過程的能量轉(zhuǎn)化方式是_____________。
a、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
b、太陽能轉(zhuǎn)化為電能
c、太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
d、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
②上述電解反應(yīng)在溫度小于 900℃時進(jìn)行,碳酸鈣先分解為CaO和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,陰極反應(yīng)式為3CO2+4e-=C+2CO32-,則陽極的電極反應(yīng)式為_________________。
【答案】
(1)①2 ;②+18.7 kJ·mol-1
(2)2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-134 kJ·mol-1
(3)負(fù)極;2NH3+6OH-6e―= N2+6H2O;
(4)①a、c;②2 CO32--4e-===2CO2↑+O2↑
【解析】
試題分析:(1)①6FeO(s)+CO2(g)═2Fe3O4(s)+C(g)△H=-76.0KJmol-1該反應(yīng)中每生成1molFe3O4,反應(yīng)的二氧化碳物質(zhì)的量為0.5mol,1mol二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol,0.5mol二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2mol,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量2mol,故答案為:2;
②6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=-76.0kJmol-1,C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=+113.4kJmol-1,
兩熱化學(xué)方程式相加除以2得:3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) △H=(-76.0kJ/mol+113.4kJ/mol)÷2 =+18.7kJ/mol,故答案為:+18.7kJ/mol;
(2)由圖示可知,兩步反應(yīng)的完成的熱效應(yīng)與一步完成的熱效應(yīng)是相同的,將兩個反應(yīng)相加可得2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l)△H=-134 kJ/mol,故答案為:2NH3(g)+CO2(g)═CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-134 kJ/mol;
(3)在燃料電池中,燃料做負(fù)極,則通入氨氣的電極是負(fù)極,堿性條件下,該電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O,故答案為:負(fù)極;2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O;
(4)①依據(jù)圖示可知是太陽能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的變化過程,故答案為:ac;
②上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進(jìn)行碳酸鈣先分解為Ca0和CO2,電解質(zhì)為熔融碳酸鈉,則陽極的電極反應(yīng)是碳酸根離子失電子生成氧氣的過程,電極反應(yīng)為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑,故答案為:2CO32--4e-═2CO2↑+O2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】 常溫下,醋酸和氨水的電離平衡常數(shù)均為1.8×10-5。向10mL濃度為0.1molL-1的NH3H2O溶液中滴加相同濃度的CH3COOH(溫度變化忽略不計(jì)),在滴加過程中( )
A.c(NH4+)與c(NH3H2O)之和始終保持不變
B.水的電離程度始終增大
C.始終減小
D.當(dāng)加入CH3COOH的體積為10mL時,溶液pH>7
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)鉛蓄電池是典型的可充型電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):放電時,正極的電極反應(yīng)式是____________;電解液中H2SO4的濃度將變________;當(dāng)外電路通過1 mol電子時,理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加____g。
(2)微型紐扣電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。有一種銀鋅電池,其電極分別是Ag2O和Zn,電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-。
根據(jù)上述反應(yīng)式,完成下列題目。
(1)下列敘述正確的是________。
A.在使用過程中,電解質(zhì)KOH被不斷消耗
B.使用過程中,電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Zn極
C.Zn是負(fù)極,Ag2O是正極
D.Zn電極發(fā)生還原反應(yīng),Ag2O電極發(fā)生氧化反應(yīng)
(2)寫出電池的總反應(yīng)式:___________________________________________________________。
(3)使用時,負(fù)極區(qū)的pH________(填“增大”“減小”或“不變”,下同),正極區(qū)的pH______,電解質(zhì)溶液的pH________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定條件下,在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3。在10s內(nèi)N2的濃度由5 mol·L-1降至4 mol·L-1,下列說法正確的是( )
A. 用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1
B. 使用合適的催化劑,可以加快該反應(yīng)的速率
C. 增加H2的濃度或降低溫度都會加快該反應(yīng)速率
D. 反應(yīng)足夠長時間,N2、H2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取該溶液100 mL,加入過量NaOH溶液,加熱,得到0.02 mol氣體,同時產(chǎn)生紅褐色沉淀;過濾,洗滌,灼燒,得到1.6 g固體;向上述濾液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于鹽酸的沉淀。由此可知原溶液中( )
A.至少存在5種離子 B.SO42-、NH4+一定存在,Cl-可能不存在
C.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol/L D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在
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【題目】甲醇(CH3OH)是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
請計(jì)算1 mol甲醇不完全燃燒生成1 mol一氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為________
(2)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如右圖所示的電池裝置。
①工作一段時間后,測得溶液的pH 。(填“增大”“減小”“不變”)
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)為 。
(3)某金屬的相對原子質(zhì)量為52.00,用上述電池電解該金屬的一種含氧酸鹽的酸性水溶液時,陽極每放出3 360 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣,陰極析出金屬10.4 g,在該含氧酸鹽中金屬的化合價為 ,
在該實(shí)驗(yàn)中,若不考慮能量的損失,電池中消耗甲醇的質(zhì)量最少是 g(結(jié)果精確至0.1 g)
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【題目】錳的用途非常廣泛,以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下:
已知25℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下:
物質(zhì) | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步驟Ⅰ中,為加快溶浸速率,可采取的措施是: 。
(2)步驟Ⅱ中,須加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,則濾渣1的主要成分為 (填化學(xué)式)。已知MnO2的作用為氧化劑,則得到該濾渣1所涉及的離子方程式為 、 。
(3)步驟Ⅲ中,所加(NH4)2S的濃度不宜過大的原因是 。
(4)濾液2中,c(Co2+):c(Ni2+)= 。
(5)將質(zhì)量為akg的碳酸錳礦經(jīng)上述流程處理后得到單質(zhì)Mn b kg。若每一步都進(jìn)行完全,濾渣1為純凈物,質(zhì)量為c kg,則原碳酸錳礦中MnCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。(用含a、b、c的式子表達(dá),無需化簡)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Cu2S 可用于制防污涂料,其可由熱的銅在硫蒸氣或H2S 中反應(yīng)制得。
(1)銅元素在元素周期表中的位置為 ____________,Cu+的核外電子排布式為_________,基態(tài)銅原子核外電子共有__________種運(yùn)動狀態(tài)。
(2)Cu2S在一定條件下可被氧化為CuSO4。
①在SO42—中S原子的雜化軌道類型為________;SiO44—、PO43—與 SO42—互為________;其中Si、P、S第一電離能由大到小順序?yàn)開_______________ ;
②硅酸鹽與二氧化硅一樣,都是以硅氧四面體作為基本結(jié)構(gòu)單元,硅氧四面體可以用圖a 表示,圖中b、c 是硅氧四面體結(jié)合成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的兩個例子,若在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中硅的原子數(shù)為n,寫出環(huán)狀結(jié)構(gòu)中硅酸根離子的通式_______________。
(3)甲醇(CH3OH)中的羥基被硫羥基取代生成甲硫醇(CH3SH),二者部分物理性質(zhì)如下:
甲醇和甲硫醇在熔沸點(diǎn)和水溶性方面性質(zhì)差異的原因是__________________________。
(4)某化合物由S、Fe、Cu 三種元素組成,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示(1 pm=10-10cm),該晶胞上下底面為正方形,側(cè)面與底面垂直,則該晶體的密度ρ=_________g/cm3(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下圖填空。
已知H是環(huán)狀化合物C4H6O2,F的碳原子都在一條直線上。
(1)化合物A含有的官能團(tuán)是 。
(2)B在酸性條件下與Br2反應(yīng)得到E,E在足量的氫氧化鈉醇溶液作用下轉(zhuǎn)變成F,由E轉(zhuǎn)變成F時發(fā)生兩種反應(yīng),其反應(yīng)類型分別是 。
(3)D的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(4)1 mol A與2 mol H2反應(yīng)生成1 mol G,其反應(yīng)方程式是 。
(5)與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是 。
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