【題目】CH4和CO2可以制造價值更高的化學產(chǎn)品。
已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-802.0 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJ·mol-1
(1)求反應CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
(2)一定條件下,等物質(zhì)的量的(1)中反應生成的氣體可合成二甲醚(CH3OCH3),同時還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的無機化合物,該反應的化學方程式為_____________________。
(3)用Cu2Al2O4作催化劑,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g),溫度與催化劑的催化效率和乙酸的生成速率的關系如圖,回答下列問題:
①250~300 ℃時,乙酸的生成速率降低的原因是________________________________。
②300~400 ℃時,乙酸的生成速率升高的原因是________________________________。
(4)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。在850℃時,K=1。此溫度下,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO,3.0mol H2O,1.0mol CO2和xmol H2,則:
①當x=5.0時,上述反應向______方向進行。
②若要使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是______。
③在850℃時,若設x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當上述反應達到平衡后,測得H2的體積分數(shù)分別為a%、b%,則a______b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組用甲烷燃料電池進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖所示:
回答下列問題:
若電池甲烷通入量為1L(標準狀況),且反應完全,則理論上通過電解池的電量為_______ (已知NA=6.02×1023mol-1,電子電荷量為1.60×10-19C,列式表示即可),最多能產(chǎn)生的氯氣體積 為_______L(標準狀況)。
【答案】
(1)-949.0(2分)
(2)3CO+3H2==CH3OCH3+CO2(2分)
(3)①催化劑的催化效率降低,化學反應速率降低(1分)
②溫度升高,化學反應速率加快(1分)
(4)①逆反應(1分)
②0≤x<3(2分)
③小于(1分)
(5)3.44×104C(2分) 4(2分)
【解析】
試題分析:
(1)用第一個+第二個×2-第三個×2得:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)
ΔH=(-802.0-412×2+556×2) kJ·mol-1=-949.0 kJ·mol-1
(2)參與大氣循環(huán)的無機化合物氣體只能是CO2,所以方程式為3CO+3H2===CH3OCH3+CO2。
(3)①250~300 ℃時,乙酸的生成速率降低的原因是催化劑的催化效率降低,化學反應速率降低;②300~400 ℃時,乙酸的生成速率升高的原因是溫度升高,化學反應速率加快。
(4)①此時的濃度商Qc==1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應方向移動;
②平衡向正反應方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即<1,解得x<3,所以0≤x<3;
③加入6mol氫氣所到達的平衡,可以等效為在加入5mol氫氣到達平衡后再加入1mol氫氣,增大一種生成物(氫氣)的體積分數(shù),平衡向逆反應方向移動,平衡移動的結果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分數(shù)還是大于原來的,故得H2的體積分數(shù):a%<b%;
(5)因為CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,所以電池甲烷通入量為1L(標準狀況),通過電解池的電量為×8×6.02×1023mol-1×1.60×10-19C=3.44×104C;根據(jù)電子得失守恒可知,氯氣的體積是×8÷2×22.4L/mol=4L。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物 G(分子式為 C13H18O2)是一種香料,其合成路線如下圖所示。
已知:(1)
(2) 有機物A屬于烴類,其相對分子質(zhì)量為56,核磁共振氫譜有2組峰
(3) E能發(fā)生銀鏡反應,1molE與2molH2可以發(fā)生反應生成F
(4)有機物F是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個無支鏈的側鏈
回答下面的問題:
(1)有機物B:____________,反應E→F的反應類型為:____________;
(2)E的結構簡式為____________:
(3)A在一定條件下生成高分子化合物的化學方程式為____________;
(4)D+F→G 的化學方程式:____________;
(5)已知有機化合物甲符合下列條件:①芳香族化合物②與F互為同分異構體③能被催化氧化成醛。符合上述條件的有機物甲有____________種。其中滿足苯環(huán)上有3個側鏈,且核磁共振氫譜有5組峰的有機物的結構簡式為(寫出符合條件的其中一種即可)____________ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種處理污水的燃料電池模型如下圖所示。該電池工作時,只需把污水注入反應池,細菌就可將污水中的有機物分解,在此過程中釋放出電子、質(zhì)子和乙。下列敘述不正確的是
A. B電極為正極
B. 氣體乙可能為CO2
C. O2在A電極得電子
D. 電池工作時,B電極附近的pH逐漸減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學—選修3物質(zhì)結構與性質(zhì)】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。其中A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1。C是電負性最大的元素。D原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍,E是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。
(1)寫出基態(tài)C原子的電子排布式 。
(2)A、B兩種元素的第一電離能由大到小的順序為____ (用元素符號表示),原因是 。
(3)已知DC4常溫下為氣體,則該物質(zhì)的晶體類型是 ,組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為 ,空間構型是 。
(4)Cu2+容易與AH3形成配離子[Cu(AH3)4]2+,但AC3不易與Cu2+形成配離子,其原因是 。
(5)A、B兩元素分別與D形成的共價鍵中,極性較強的是 。A、B兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3—互為等電子體的物質(zhì)的化學式為 。
(6)已知E單質(zhì)的晶胞如圖所示,則晶體中E原子的配位數(shù)為 ,一個E的晶胞質(zhì)量為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】
Ⅰ、用下列:①H2O ②H2O2 ③Ba(OH)2 ④Na2O2 ⑤Cl2 ⑥ Ar ⑦CO2 等物質(zhì)填空。 (1—4小題填序號)
(1) 由離子鍵和非極性鍵構成的是
(2) 由極性鍵和非極性鍵構成的是
(3) 不存在化學鍵的是
(4) 共價化合物有
(5) 寫出下列物質(zhì)的電子式:Na2O2
Ⅱ、某元素原子的價電子構型為4s24p1,它屬于第________周期________族,屬________區(qū)元素
Ⅲ、Cu3N的晶胞結構如圖,N3-的配位數(shù)為 ,Cu+半徑為acm,N3-半徑為bcm,Cu3N的密度為 g·cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,Cu、N相對分子質(zhì)量為64、14)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應中的物質(zhì)變化、能量變化、速率變化及反應的限度均是化學工作者研究的內(nèi)容。
(1)對于基元反應(即反應物一步轉(zhuǎn)化為生成物的反應)mA+nBpC+qQ來說,其反應速率v=k正cm(A)cn(B)(可逆反應也存在類似的表達式),k為只與溫度有關的速率常數(shù);對于非基元反應(即不是一步完成的反應),則速率公式中的m、n就不一定均等于A、B的化學計量數(shù),若某一物質(zhì)對反應速率無影響,則其不會出現(xiàn)在上述公式中。
某科研小組測量反應“H2O2+2I+2H+I2+H2O”的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示
c(H2O2)/(mol·L1) | c(I)/(mol·L1) | c(H+)/(mol·L1) | I2的生成速率(mol·L1·s1) |
0.010 | 0.010 | 0.010 | 1.75106 |
0.030 | 0.010 | 0.10 | 5.25106 |
0.030 | 0.020 | 0.10 | 1.05105 |
0.030 | 0.020 | 0.20 | 1.05105 |
該反應的反應速率與濃度關系表達式為_________________,速率常數(shù)k=____________,該反應_______(填“是”或“不是”)基元反應。
(2)氮的氧化物是造成大氣污染的主要成分之一,有多種方法消除氮氧化物的污染。下列 反應是消除污染的方法之一。
反應Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1
反應Ⅱ:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) ΔH=227 kJ·mol1
①寫出CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學方程式 。
②已知C≡O的鍵能為1076 kJ·mol1、C=O的鍵能為745 kJ·mol1,則使1 mol NO2(g)、1 mol NO(g)分解成相應的原子所需要的能量之差是___________。
(3)向某密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO、NO,在一定條件下發(fā)生如下反應:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1。測得反應在不同溫度、壓強條件下,平衡混合物中CO2的體積分數(shù)如圖1所示。又知該反應的逆反應速率公式為v逆=
k逆c2(CO2)·c(N2),實驗測得平衡時v逆與c(N2)的關系如圖2所示。
①圖Ⅰ中,A、B兩點對應的平衡常數(shù)K(A)_________K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同),p1_______p2,C點所對應的反應中N2的產(chǎn)率是_______________。
②圖Ⅱ中,當x點升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,則變?yōu)橄鄳狞c為__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【物質(zhì)結構與性質(zhì)】
將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍色的晶體 [Cu(NH3)4]SO4·H2O。
(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為 。
[Cu(NH3)4]SO4·H2O中,與Cu2+形成配位鍵的原子是 (填元素符號)。
(2)乙醇分子中碳原子軌道雜化類型為 。
與H2O互為等電子體的一種陰離子為 (填化學式)。
(3)[Cu(NH3)4]SO4·H2O含有 。(填序號)
a.離子鍵 b.極性共價鍵 c.非極性共價鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵
(4)某含有結晶水的銅的氯化物的晶胞結構如圖所示,該化合物的化學式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下列變化屬于放熱反應的是______________(填序號)。
①葡萄糖在人體內(nèi)被氧化成CO2;②天然氣的燃燒;③煅燒大理石;④稀鹽酸與稀氨水混合;⑤生石灰與水反應生成熟石灰;⑥干冰的升華;⑦鈉與水反應;⑧消石灰與氯化銨晶體的反應
(2)氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJ·mol-1,請回答下列問題:
①若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量______(填“大于”、“小于”或“等于”)572 kJ。
②反應2H2+O2==2H2O的能量變化如圖所示。已知拆開1 mol H2、1 mol O2和1 mol H—O中的化學鍵分別需要消耗436 kJ、496 kJ和463 kJ能量,則反應過程(Ⅱ)___(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
(3)已知反應2HI(g)==H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ·mol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為____kJ。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鋰—銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說法不正確的是
A.放電時,Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動
B.放電時,正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-
C.通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O
D.整個反應過程中,氧化劑為O2
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