【題目】一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意義,科學(xué)家提出以下幾個設(shè)想:
Ⅰ.二氧化碳與氫氣在催化劑作用下可制取低碳烯烴。在一恒容密閉容器中分別投入1molCO2、3molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H;在不同溫度下,用傳感技術(shù)測出平衡時H2的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖所示。
(1)其他條件不變,起始時若按1molCO2、2molH2進(jìn)行投料,則CO2的轉(zhuǎn)化率將____________(填“增大”“ 減小”或“不變”)。
(2)△H____________ (填“>”“<”或“不能確定”)0。
(3)若測試中體系內(nèi)無氧氣產(chǎn)生,試結(jié)合圖示推斷熱穩(wěn)定性:C2H4_______(填“>” “<”或“不能確定”)H2O。
Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料,工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式以及在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。
化學(xué)反應(yīng) | 500 | 700 | 800 | |
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2 | K2 | 1.0 | 1. 70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3 | K3 |
請回答下列問題:
(4)根據(jù)反應(yīng)比較△H1__________(填“>”“ <”或“不確定”)△H2。
(5)500℃時測得反應(yīng)③在某時刻H2(g)、CO2
(6)下列措施能使反應(yīng)③的平衡體系中增大的是___________(填字母)。
A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大
C.升高溫度 D.再充入1molH2
Ⅲ.(7)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g),請你分析該設(shè)想能否實現(xiàn)?_______________(填“能”或“不能”),依據(jù)是__________________。
【答案】 減小 < < < > AD 不能 反應(yīng)是焓增(△H>0)、熵減(△S<0)的反應(yīng)
【解析】I.(1).原為按1mol CO2和3 mol H2的物料比進(jìn)行反應(yīng),其他條件不變,起始時若按1molCO2和2molH2進(jìn)行投料,相當(dāng)于減小了氫氣的濃度,則平衡向逆反應(yīng)方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率將減小,故答案為:減;
(2).由圖可知,升高溫度時,H2的物質(zhì)的量增大,說明升高溫度平衡逆向移動,因升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,故答案為:<;
(3).若測試中體系內(nèi)無氧氣產(chǎn)生,因物質(zhì)越穩(wěn)定,越容易生成,根據(jù)方程式可知,產(chǎn)生1molC2H4的同時,有4molH2O生成,則熱穩(wěn)定性C2H4<H2O,故答案為:<;
II.(4).根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,對于反應(yīng)①,升高溫度K1減小,說明升高溫度平衡逆向移動,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H1<0,對于反應(yīng)②,升高溫度K2增大,說明升高溫度平衡正向移動,則該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),△H2>0,所以△H1<△H2,故答案為:<;
(5).根據(jù)蓋斯定律,①+②得反應(yīng)③,所以K3=K1×K2,則500℃時K3=2.5×1.0=2.5,此時測得反應(yīng)③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.8mol·L-1、0.1mol×L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1,則Qc==0.88<K3=2.5,則反應(yīng)正向進(jìn)行,v(正)>v(逆),故答案為:>;
(6).A.將H2O(g)從體系中分離出去,減小H2O(g)的濃度,平衡正向移動,n(CH3OH)增大、n(CO2)減小,所以增大,故A正確;B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大,因不能改變平衡體系中各物質(zhì)的濃度,所以平衡不移動,則不變,故B錯誤;C.根據(jù)上述分析可知,K3=K1×K2,則K3在500℃、700℃、800℃時的數(shù)值分別為:2.5、0.58、0.38,說明隨溫度的升高,平衡常數(shù)減小,則反應(yīng)③是放熱反應(yīng),則升高溫度平衡逆向移動,n(CH3OH)減小、n(CO2)增大,所以減小,故C錯誤;D. 再充入1mol H2,平衡正向移動,n(CH3OH)增大、n(CO2)減小,所以增大,故D正確;答案選AD;
III.(7).2CO(g)=2C(s)+O2(g)是吸熱反應(yīng),△H>0,同時該反應(yīng)又是熵減的反應(yīng),所以△G=△H-T△S<0,故不能實現(xiàn),故答案為:不能; 反應(yīng)是焓增(△H>0)、熵減(△S<0)的反應(yīng)。
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【題目】如圖X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,d極板有無色無臭的氣體放出,符合這一情況的是( )
選項 | a 極板 | d極板 | X極板 | 乙中溶液 |
A | 鋅 | 銅 | 負(fù)極 | CuSO4 |
B | 石墨 | 石墨 | 負(fù)極 | NaOH |
C | 銀 | 鐵 | 正極 | AgNO3 |
D | 銅 | 石墨 | 負(fù)極 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
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【題目】下列敘述正確的是
A. 由3種單體加聚得到
B. 氨基酸溶于過量氫氧化鈉溶液中生成的離子,在電場作用下向陰極移動
C. 甲苯與足量H2加成產(chǎn)物的一氯取代物有5種
D. 分子式為C4H6O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2的有機(jī)物有3種(不含立體異構(gòu))
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【題目】有些垃圾可以用衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等方法處理.下列垃圾中,不適宜用上述方法處理的是( 。
A.果核
B.電池
C.衛(wèi)生紙
D.純棉紡織品
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【題目】如圖是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、X是周期表給出元素組成的常見單質(zhì)或化合物.
已知A、B、C、D、E、X存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)
(1)若E為氧化物,則A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為 , ①當(dāng)X是堿性鹽溶液,C分子中有22個電子時,表示X呈堿性的離子方程式為 ②當(dāng)X為金屬單質(zhì)時,則X與B的稀溶液反應(yīng)生成C的離子反應(yīng)方程式為
(2)若E為單質(zhì)氣體,D為白色沉淀,A的化學(xué)式可能是 .
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【題目】SiCl4是一種常見的煙霧劑,已知SiCl4的沸點為57.6℃,易揮發(fā)和水解。實驗室用硅粉與氯氣反應(yīng)制備SiCl4的裝置如圖所示(夾持裝置略去)。
回答下列問題:
(1)裝置①中用儀器a代替分液漏斗,其優(yōu)點是__________________;連接的具支試管b的作用是_____________;氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(2)實驗開始時,先滴入濃鹽酸,一段時間后再點燃④中的酒精噴燈,其目的是_____________。
(3)裝置⑤的燒杯中用冰水混合物的作用是____________________ 。
(4)某同學(xué)認(rèn)為整套裝置中有不足之處,在實驗中裝置⑤的試管中可能會出現(xiàn)白霧,其原因是______________________ (用化學(xué)方程式表示)。請你提出改進(jìn)的措施:_________________。
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【題目】將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入400mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體.待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示.計算:
(1)Mg和Al的總質(zhì)量為多少g?
(2)硫酸的物質(zhì)的量濃度為多少?
(3)生成的H2物質(zhì)的量為多少?
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【題目】KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中,采用廢易拉罐( 主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示。回答下列問題:
(1)請寫出鎵(與鋁同主族的第四周期元素)的原子結(jié)構(gòu)示意圖_________。
(2)為盡量少引入雜質(zhì),試劑①應(yīng)選用______(填標(biāo)號)。理由是______________。
A.HCl溶液 B.H2SO4 溶液 C.氨水 D.NaOH溶液
(3)沉淀B的化學(xué)式為________;將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是________(用離子方程式表示)。
(4)科學(xué)研究證明NaAlO2 在水溶液中實際上是Na[Al(OH)4](四羥基合鋁酸鈉),易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。
(5)常溫下,等pH的NaAlO2 和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=__________。
(6)已知室溫下,Kw=10×10-14,Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)等于_________。
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【題目】(1)Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛,其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
①該電池的負(fù)極材料是______________。電池工作時,電子流向______________(填“正極”或“負(fù)極”)。
②若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+,會加速某電極的腐蝕,其主要原因是______________。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的______________(填字母序號)。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3·H2O
(2)給你提供純鋅片、純銅片和500mL0.2mol·L-1的H2SO4溶液、導(dǎo)線、1000mL量筒。試用右圖裝置來測定鋅和稀硫酸反應(yīng)時在某段時間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。
①裝置氣密性良好,且1000mL量筒中已充滿了水,則開始實驗時,首先要______________。
②a電極材料為______________,其電極反應(yīng)式為______________;b電極材料為______________,其電極反應(yīng)式為______________。
③當(dāng)量筒中收集672mL氣體時(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為_________。
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