【題目】二氧化碳的有效回收利用,既能夠緩解能源危機(jī),又可減少溫室效應(yīng)的影響,具有解決能源問題及環(huán)保問題的雙重意義。請回答下列問題:
(1)CO2的電子式為___________。
(2)Zn/ZnO熱化學(xué)循環(huán)還原CO2制CO的原理如下圖:
①從循環(huán)結(jié)果看,能量轉(zhuǎn)化的主要方式是_________________________________。
②反應(yīng)2CO2(g)=2 CO(g) +O2(g) △H=___________kJ·mol-1。
(3)二甲醚是重要的有機(jī)中間體,在一定條件下利用CO2與H2可直接合成二甲醚:
2CO2(g)+6H2(B)CH3OCH3(g)+3H2O(g),當(dāng)n(H2)/n(CO2)=3時,實(shí)驗(yàn)測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強(qiáng)變化如下圖所示。
①該反應(yīng)的△H___________0(填“>”或“<")。
②上圖中的壓強(qiáng)(p)由大到小的順序?yàn)?/span>___________。
③若在1L密閉容器中充入0.2molCO2和0.6molH2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率對應(yīng)上圖中的A點(diǎn),則在此溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___________(保留整數(shù))。
④合成二甲醚過程中往往會生成一氧化碳,合成時選用硅鋁混合物作催化劑,硅鋁比例不同,生成二甲醚或一氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不同。硅鋁比與產(chǎn)物選擇性如下圖所示。
圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)比較:KA___________KB(填“>、=、<")。根據(jù)以上兩條曲線,寫出其中一條變化規(guī)律:____________________________________________。
(4)利用電化學(xué)原理將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。a電極的電極反應(yīng)式為_________________________________。
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【答案】 太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 564 < p1>p2>p3 23 = a.溫度越高,二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))越大;b.低溫時硅鋁比對二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))影響不大,高溫時隨著硅鋁比增大,二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))先增大后減小。 3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O
【解析】
(1)可以根據(jù)價鍵規(guī)則書寫CO2的電子式,注意檢查是否滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
(2)仔細(xì)分析圖像可知在太陽能的作用下實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)2CO2(g)= 2CO(g)+O2(g),再利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算;
(3)①依據(jù)圖像,隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低確定反應(yīng)為放熱反應(yīng);
②2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時,壓強(qiáng)越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大;
③根據(jù)A點(diǎn),利用三段式法計(jì)算平衡常數(shù);
④平衡常數(shù)只受溫度影響,圖中280℃下的A點(diǎn)和B點(diǎn)的平衡常數(shù)相等;從圖中兩條曲線的變化趨勢及對比情況可以看出:230℃的曲線變化相對平緩,280℃的曲線變化程度較大且先升后降,280℃二甲醚物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)較大,溫度升高,二甲醚的物質(zhì)的量濃度的變化受影響的程度也有所改變;
(4)a與電源負(fù)極相連,所以a是陰極,CO2發(fā)生還原反應(yīng)生成C3H8O,據(jù)此書寫電極反應(yīng)式。
(1)根據(jù)價鍵規(guī)則,CO2的電子式為;
正確答案:。
(2)仔細(xì)分析圖像可知在太陽能的作用下實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)2CO2(g)= 2 CO(g) +O2(g),所以實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能轉(zhuǎn)化;利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算將已知兩個熱化學(xué)方程式相加后再乘以2即得2CO2(g)= 2 CO(g) +O2(g) △H=564kJ/mol;
正確答案:太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 564。
(3) ①依據(jù)圖像,隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低,確定反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0;
正確答案:<。
②2CO2(g)+6H2(B)CH3OCH3(g)+3H2O(g)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時,壓強(qiáng)越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大,根據(jù)圖像溫度相同時CO2的轉(zhuǎn)化率:p1>p2>p3,則圖中壓強(qiáng)由大到小的順序?yàn)?/span>p1>p2>p3;
正確答案:p1>p2>p3。
③根據(jù)A點(diǎn),利用三段式法計(jì)算平衡常數(shù);
2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)
起始量(mol/L)0.2 0.6 0 0
反應(yīng)量(mol/L)0.1 0.3 0.05 0.15
平衡梁(mol/L)0.1 0.3 0.05 0.15
K=≈23;
正確答案:23。
④平衡常數(shù)只受溫度影響,圖中280℃下的A點(diǎn)和B點(diǎn)的平衡常數(shù)相等;從圖中兩條曲線的變化趨勢及對比情況可以看出:230℃的曲線變化相對平緩,280℃的曲線變化程度較大且先升后降,280℃二甲醚物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)較大,溫度升高,二甲醚的物質(zhì)的量濃度的變化受影響的程度也有所改變等,故可以概括為:a.溫度越高,二甲醚的選擇性越大;b.低溫時硅鋁比對二甲醚的選擇性影響不大,高溫時隨著硅鋁比增大,二甲醚的選擇性先增大后減小;
正確答案:a.溫度越高,二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))越大;b.低溫時硅鋁比對二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))影響不大,高溫時隨著硅鋁比增大,二甲醚的選擇性(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))先增大后減小。
(4)a與電源負(fù)極相連,所以a是陰極,CO2發(fā)生還原反應(yīng)生成C3H8O,電極反應(yīng)式為3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O;
正確答案:3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為實(shí)驗(yàn)室制取純凈、干燥的氯氣,并驗(yàn)證氯氣性質(zhì)的裝置。其中E瓶放有干燥紅色布條;F中為紅色的銅網(wǎng),其右端出氣管口放有脫脂棉。
(1)裝置C中盛裝的溶液是____________,D中試劑的作用是________。
(2)E中的紅色布條是否退色?____,寫出F中反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:____,其反應(yīng)現(xiàn)象為_____________。
(3)新制氯水呈黃綠色說明其中含有_____,(填化學(xué)式,下同),將紫色石蕊溶液滴入可觀察到的現(xiàn)象是_________________,說明其中含有__________。
(4)H中的試劑為___________,用來吸收多余氯氣。工業(yè)上常用廉價的石灰乳吸收工業(yè)氯氣尾氣制得漂白精,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在呼吸面具和潛水艇中可用過氧化鈉作為供氧劑。請選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品,用下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明過氧化鈉可用做供氧劑。
(1)A是制取CO2的裝置。寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(2)填寫表中空格:
儀器 | 加入試劑 | 加入該試劑的目的 |
B | 飽和NaHCO3溶液 | 除去CO2中混有的HCl |
C | Na2O2 | _______ |
D | NaOH溶液 | _______ |
(3)寫出Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。
(4)試管中收集滿氣體后,下一步實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象、結(jié)論是___。
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【題目】一化學(xué)興趣小組在家中進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),按照圖1連接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,按照圖2接好線路發(fā)現(xiàn)燈泡亮,由此得出的結(jié)論正確的是
A. NaCl是非電解質(zhì)
B. NaCl溶液是電解質(zhì)
C. NaCl在水溶液中電離出了可以自由移動的離子
D. NaCl溶液中產(chǎn)生了電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),開始時,a、b兩處液面相平,密封好,放置一段時間。下列說法不正確的是( )
A. a管發(fā)生吸氧腐蝕,b管發(fā)生析氫腐蝕
B. 一段時間后,a管液面高于b管液面
C. a處溶液的pH增大,b處溶液的pH減小
D. a、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式:Fe-2e-===Fe2+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A、B、D、E均為化學(xué)中的常見物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去),則下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是( )
A. 若A是鐵,則E可能為稀硝酸
B. 若A是CuO,E是碳,則B為CO
C. 若A是NaOH溶液,E是CO2,則B為NaHCO3
D. 若A是AlCl3溶液,E可能是氨水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時,在濃度都為1 mol·L-1的(NH4)2SO4、NH4H CO3、NH4HSO4、NH4Cl的四種溶液中,測得c(NH4+)分別為a、b、c、d(單位為mol·L-1)。下列判斷正確的是
A. a=2b=2c=2d B. a>b>c> d C. a>c>d>b D. a>c>b>d
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【題目】下圖表示的是物質(zhì)A—H相互間的關(guān)系(“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,“——”表示兩端的物質(zhì)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng))。A、G都是常見單質(zhì),氣體C常用于滅火,D是純堿,E是熟石灰,F是一種藍(lán)色溶液,可用于配制農(nóng)藥波爾多液。請你回答:
(1)C的化學(xué)式__________,H可能是 __________。
(2)寫出標(biāo)號①、②、③、④的化學(xué)方程式:
①_____________;②___________ ;
③______________;④__________。
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【題目】某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)上從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))中提取氧化鋁的工藝做實(shí)驗(yàn),流程如下:
請回答下列問題:
(1)操作Ⅰ的名稱為_______。
(2)驗(yàn)證溶液B中是否含有Fe3+的方法:_______________________,
(3)不溶物A是___(填化學(xué)式),寫出D→E反應(yīng)的離子方程式______________。
(4)說出溶液F中含碳元素溶質(zhì)的一種用途____________________。
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