【題目】天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料,其主要成分為甲烷。

(1)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝如右圖的人工光合系統(tǒng), 利用該裝置成功地實現(xiàn)了以CO2和H2O合成CH4。

①寫出銅電極表面的電極反應(yīng)式

②為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率,可向裝置中加入少量 (選填“鹽酸”或“硫酸”)。

(2)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收,產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸收液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式

(3)天然氣的一個重要用途是制取H2,其原理為:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為 。

②在密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均為0.1mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如下圖1所示,則壓強P1 P2(填“>”或“<”);壓強為P2時,在Y點:v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。

(4)天然氣也可重整生產(chǎn)化工原料,最近科學(xué)家們利用天然氣無氧催化重整獲得芳香烴X。由質(zhì)譜分析得X的相對分子質(zhì)量為106,其核磁共振氫譜如下圖2,則X的結(jié)構(gòu)簡式為

【答案】(1)①CO2+8e+8H=CH4+2H2O ②硫酸

(2)2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓

(3)①Kc2(CO)·c2(H2)/ c(CO2c (CH4) ②<

(4)

【解析】

試題分析:(1)①由電池裝置圖可知,Cu上二氧化碳得電子生成甲烷,則Cu電極上的電極反應(yīng)為:CO2+8e+8H=CH4+2H2O;

②可向裝置中加入少量的酸作電解質(zhì),由于鹽酸易揮發(fā),生成的甲烷中會混有HCl氣體,所以選用硫酸,不用鹽酸。

(2)NH4HS中硫元素為-2價,具有還原性能被氧氣氧化為硫單質(zhì),則一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫和氨水,反應(yīng)方程式為2NH4HS+O2=2NH3·H2O+2S↓。

(3)①已知CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g),其平衡常數(shù)表達式是Kc2(CO)·c2(H2)/ c(CO2c (CH4)。

②該反應(yīng)正向為體積增大的方向,壓強越大,CH4的轉(zhuǎn)化率越小,已知相同溫度下,P1條件下的轉(zhuǎn)化率大于P2,則P1< P2;壓強為P2時,在Y點反應(yīng)未達到平衡,則反應(yīng)正向移動,所以v(正)> v(逆)。
(4)芳香烴X,已知X的相對分子質(zhì)量為l06,設(shè)其分子式為CxHy,由106÷12可知x=8,y=10,說明分子中含有一個苯環(huán),另外含有2個C原子,再根據(jù)質(zhì)譜圖中有2個峰,可知分子中含有2種環(huán)境的H,則分子結(jié)構(gòu)對稱,所以其結(jié)構(gòu)簡式為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,造成實驗結(jié)果偏低的原因可能是 ( )

A. 容量瓶中原有少量蒸餾水

B. 稱量藥品時間過長

C. 定容時俯視液面

D. 洗滌燒杯和玻棒的溶液轉(zhuǎn)入容量瓶中;

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、CD四種元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),兩元素的單質(zhì)反應(yīng),生成一種淡黃色的固體EDL層電子數(shù)等于K、M兩個電子層上的電子數(shù)之和。

1A ,B ,C (填元素符號)

2E的電子式為 。

3BC、D簡單離子的半徑由大到小的順序為 (填離子符號)。

4BD非金屬性較強的是 (填元素符號)。

5)寫出D的最高價氧化物的水化物和A單質(zhì)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:

【題目】下列有關(guān)非金屬元素說法正確的是

A.二氧化氯具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒

B.SO2具有氧化性,可用于漂白紙漿

C.液氨汽化時要吸收大量的熱,可用作制冷劑

D.硅是重要的半導(dǎo)體材料,常用于制作光導(dǎo)纖維

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通常人們把拆開1 mol某化學(xué)鍵所消耗的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強弱,也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。

化學(xué)

SiO

SiCl

H-H

H-Cl

SiSi

Si-C

E(kJ·mol1)

460

360

436

431

176

347

工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制。篠iCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),(已知1mol晶體Si中有2molSi-Si鍵),該反應(yīng)的產(chǎn)生的熱量為(

A.吸收412 kJ·mol-1 B.放出412 kJ·mol-1

C.吸收236 kJ·mol-1 D.放出236 kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在稀硫酸中加入銅粉,銅粉不溶,再加入下列物質(zhì):①FeCl3②Fe2O3;③Cu(NO3)2;④KCl,銅粉溶解的是

A.只有①或② B.只有①或②或④

C.只有①或②或③ D.上述任意一種

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、C、DE、F六種短周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大,AD同主族;CE同主族;B、C同周期;B原子最外層電子數(shù)比其次外層電子數(shù)多2A是周期表中半徑最小的元素,C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子的3倍;F元素是同周期元素中原子半徑最小的主族元素。A、B、CD、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的組成如表所示:

化合物





化學(xué)式

A2C

A2C2

D2C2

D2E

回答下列問題:

1)指出元素F在周期表中的位置__________________。

2)化合物乙的電子式為_____________,用電子式表示形成化合物丁的過程_____ 。

3)寫出丙與甲反應(yīng)的離子方程式:___________________

4)固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許O2–在其間通過,該電池的工作原理如圖所示,其中多孔Pt電極a、b分別是氣體C2A2的載體。該電池的負(fù)極為____(填ab);O2–流向____極(填負(fù));該電池的正極反應(yīng)式為 _____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法錯誤的是

A.鉛蓄電池是二次電池

B.堿性鋅錳電池不是一次電池

C.一般化學(xué)電池的活性物質(zhì)儲存在電池內(nèi)部,限制了電池容量

D.二次電池又叫蓄電池,它放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)—選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

鐵觸媒是重要的催化劑,CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式為:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。

請回答下列問題:

(1)C、N、O的電負(fù)性由大到小的順序為 ,基態(tài)Fe原子的價電子排布式為 。

(2)Fe(CO)5又名羰基鐵,常溫下為黃色油狀液體,則Fe(CO)5的晶體類型是 ,F(xiàn)e(CO)5在空氣中燃燒后剩余固體呈紅棕色,其化學(xué)方程式為 。

(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的雜化類型是 ,配體中提供孤對電子的原子是

(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反應(yīng)中,肯定有 形成。

a.離子鍵 b.配位鍵 c.非極性鍵 d.б鍵

(5)單質(zhì)鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示,面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數(shù)之比為 ,面心立方堆積與體心立方堆積的兩種鐵晶體的密度之比為 (寫出已化簡的比例式即可)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案