納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的三種方法:
方法Ⅰ | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
方法Ⅱ | 電解法,反應(yīng)為2Cu + H2O Cu2O + H2↑。 |
方法Ⅲ | 用肼(N2H4)還原新制Cu(OH)2 |
序號 | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
(1)銅或Cu
(2)-(a+b-2c)kJ/mol;2c –a-b(2分) (3分)
(3)2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。(3分)
(4)4Cu(OH)2 + N2H42Cu2O + N2↑ + 6H2O。(3分)
(5)C(3分)
解析試題分析:(1)用炭粉在高溫條件下還原CuO若控溫不當易生成銅單質(zhì)而使Cu2O產(chǎn)率降低。
(2)根據(jù)蓋斯定律得所求熱化學(xué)方程式與已知熱化學(xué)方程式的關(guān)系,設(shè)三個已知熱化學(xué)方程式分別為①②③則所求熱化學(xué)方程式=①+②-2×③,所以2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H ="2c-a-b" kJ·mol-1
(3)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),結(jié)合生成的氧化亞銅的化學(xué)式,得陽極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
(4)N2H4與Cu(OH)2反應(yīng),產(chǎn)物除Cu2O 、N2外還有水生成,所以化學(xué)方程式為4Cu(OH)2 + N2H42Cu2O + N2↑ + 6H2O。
(5)A、 實驗②③相比,實驗③的水蒸氣的起始濃度是實驗②的2倍,但平衡濃度卻小于2倍,說明T1到T2,平衡正向移動,而正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以T1到T2是升高溫度,T2 >T1,錯誤;B、根據(jù)反應(yīng)速率的定義式,實驗①前20 min的平均反應(yīng)速率v(H2O)=7×10-5 mol·L-1 min-1 ,所以v(O2)=3.5×10-5 mol·L-1 min-1 ,錯誤;C、實驗②與實驗①相比,達到的平衡狀態(tài)相同,但所用時間短,反應(yīng)速率快,所以實驗②比實驗①所用的催化劑催化效率高,正確,答案選C。
考點:考查反應(yīng)產(chǎn)物的判斷,蓋斯定律的應(yīng)用,化學(xué)方程式的書寫,反應(yīng)速率的計算及平衡移動原理的應(yīng)用
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源,解決當前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀中葉將枯竭的危機,同時又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng),實現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達80%時的能量變化示意圖。
①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
②能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a.容器中壓強不變 b.H2的體積分數(shù)不變
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不變
e.2個C=O斷裂的同時有6個H-H斷裂。
(2)人工光合作用能夠借助太陽能,用CO2和H2O制備化學(xué)原料.下圖是通過人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問題:
①該過程是將 轉(zhuǎn)化為 。(以上兩空選填“電能”“太陽能”“化學(xué)能”)
②催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為 。
(3)某國科研人員提出了使用氫氣和汽油(汽油化學(xué)式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解決汽車CO2的排放問題。該方案主要利用儲氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動機使用,儲氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2,該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示:
解決如下問題:
①寫出CaH2的電子式 。
②反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是: 。
③如該系統(tǒng)反應(yīng)均進行完全,試寫出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知化學(xué)能與其他形式的能可以相互轉(zhuǎn)化。填寫下表的空白:
化學(xué)反應(yīng)方程式(例子) | 能量轉(zhuǎn)化形式 |
① | 由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 |
②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O | |
③CaCO3CaO+CO2↑ | |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。
反應(yīng)過程中的能量關(guān)系
①甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同?____________原因是____________ ______________________________。
③寫出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學(xué)反應(yīng)方程式______________ _____________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列說法正確的是________。
A.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量 |
B.①反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 |
C.根據(jù)②推知反應(yīng):CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1 |
D.反應(yīng)②的能量變化如圖所示 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
碳和硅屬于同主族元素,在生活生產(chǎn)中有著廣泛的用途。
(1)甲烷可用作燃料電池,將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池,通入CH4的一極,其電極反應(yīng)式是 ;
CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染,有望解決汽車尾氣污染問題,反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
則NO2被甲烷還原為N2的熱化學(xué)方程式為_____________________________________
(2)已知H2CO3 HCO3-+ H+ Ka1(H2CO3)=4.45×10-7
HCO3-CO32-+H+ Ka2(HCO3-)=5.61×10-11
HAH++A- Ka(HA)=2.95×10-8
請依據(jù)以上電離平衡常數(shù),寫出少量CO2通入到NaA溶液中的離子方程式
___________________________。
(3) 在T溫度時,將1.0molCO2和3.0molH2充入2L密閉恒容器中,可發(fā)生反應(yīng)的方程式為CO2 (g) + 3H2(g) CH3OH(g) + 2H2O(g) 。充分反應(yīng)達到平衡后,若容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為a :1,則CO2轉(zhuǎn) 化率為______,當a=0.875時,該條件下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為_______________(用分數(shù)表示)。
(4)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英(SiO2)與焦炭在高溫的氮氣流中反應(yīng)生成,已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=[c(CO)]6/[c(N2)]2,若已知CO生成速率為v(CO)=6mol·L-1·min-1,則N2消耗速率為v(N2)= ;該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在25 ℃、101 kPa的條件下,斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量,形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2+Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示:
請回答下列有關(guān)問題:
(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。
(2)生成物成鍵放出的總能量為________。
(3)判斷H2+Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。
(4)反應(yīng)物的總能量________(填“>”,“=”或“<”)生成物的總能量。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
中科院大氣研究所研究員張仁健課題組與同行合作,對北京地區(qū)PM2.5化學(xué)組成及來源的季節(jié)變化研究發(fā)現(xiàn),北京PM2.5有6個重要來源,其中,汽車尾氣和燃煤分別占4%、18%
(1)用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應(yīng)在570K時的平衡常數(shù)為1×1059,但反應(yīng)速率極慢。下列說法正確的是:________
A.裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO |
B.提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 |
C.增大壓強,上述平衡右移,故實際操作中可通過增壓的方式提高其凈化效率 |
D.提高尾氣凈化效率的最佳途徑是使用高效催化劑 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某實驗小組設(shè)計用50 mL 1.0 mol/L鹽酸跟50 mL 1.1 mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應(yīng)。在大燒杯底部墊碎泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題:
(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問:鹽酸在反應(yīng)中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā),則測得的中和熱____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟,若無此操作步驟,則測得的中和熱會____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng),則測得的中和熱會____________(填“偏大”、“偏小”或“不變”),其原因是_______________________________________________。
(4)該實驗小組做了三次實驗,每次取溶液各50 mL,并記錄下原始數(shù)據(jù)(見下表)。
實驗序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度(t2)/℃ | 溫差(t2-t1)/℃ | ||
鹽酸 | NaOH溶液 | 平均值 | |||
1 | 25.1 | 24.9 | 25.0 | 31.6 | 6.6 |
2 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.8 | 6.7 |
3 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.9 | 6.8 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ已知在常溫常壓下:①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275.6kJ?mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44.0kJ?mol-1寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式: 。
Ⅱ.甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:
CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) ;△H>0
(1)一定條件下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,測得混合氣體的壓強是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為 。
(2)判斷⑴中可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號) 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合氣體的密度不變 ③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化 ⑤CO2和H2的濃度之比為1:3
(3)圖中P是可自由平行滑動的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時,向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。 已知起始時容器A和B的體積均為aL,反應(yīng)達到平衡時容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為 ;維持其他條件不變,若打開K一段時間后重新達到平衡,容器B的體積為 L(連通管中氣體體積忽略不計,且不考慮溫度的影響)。
Ⅲ.如圖甲、乙是電化學(xué)實驗裝置。請回答下列問題:
(1)若兩池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________.
②如果起始時乙池盛有200mL CuSO4溶液,電解一段時間后溶液藍色變淺,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要向溶液中加入0.8g CuO,則其電解后的pH為 (忽略溶液體積的變化)。
(2)若甲池中盛放飽和NaCl溶液,則甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為__________________.
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com