【題目】緩解當(dāng)前能源和資源緊張問(wèn)題的方法無(wú)非是開(kāi)源和節(jié)流兩個(gè)方面,從開(kāi)源角度看,有效地開(kāi)發(fā)利用燃煤產(chǎn)生的CO2重新合成新的燃料是一個(gè)途徑,目前工業(yè)上用CO2來(lái)生產(chǎn)甲醇的原理是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),
(1)上述反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖所示,該反應(yīng)是_____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)一定溫度下,將5molCO2和8molH2充入2L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得H2的物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示,
0-1min內(nèi),用CO2表示的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________________(保留兩位有效數(shù)字);a點(diǎn)的逆反應(yīng)速率________________b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)對(duì)于在恒溫恒容條件下進(jìn)行的反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列敘述不能說(shuō)明其已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________(填序號(hào))。
a. 混合氣體的密度不再改變
b. 容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
c. CH3OH(g)的濃度保持不變
d. 單位時(shí)間內(nèi)消耗1molCO2,同時(shí)生成1molCH3OH
(4)甲醇燃料電池是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置,結(jié)構(gòu)如圖所示(電解質(zhì)溶液為稀硫酸):
①Pt(b)電極上發(fā)生_____________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極反應(yīng)式為________________________。
②如果該電池工作時(shí)導(dǎo)線中通過(guò)3mol電子,則理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為__________________。
【答案】放熱 0.33mol/(L·min) < ad 還原 O2+4e-+4H+=2H2O 0.5mol
【解析】
(1)根據(jù)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物的能量大小關(guān)系分析;
(2)根據(jù)速率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算;根據(jù)可逆反應(yīng)平衡建立過(guò)程中正逆反應(yīng)速率的變化分析;
(3)由化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法分析;
(4)由燃料電池的工作原理分析解答。
(1)由能量變化圖可知,該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)由圖像可知,0-1min內(nèi),,則,則用CO2表示的平均反應(yīng)速率;由于該反應(yīng)是從正反應(yīng)方向建立平衡的,則在平衡之前,正反應(yīng)反速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大,故a點(diǎn)的逆反應(yīng)速率<b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率;
(3)反應(yīng)條件為恒溫、恒容,該反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),
a. 由質(zhì)量守恒定律可知,混合氣體的質(zhì)量始終保持不變,又容器的容積不變,則混合氣體的密度始終保持改變,則混合氣體的密度不再改變時(shí),不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),故a符合;
b. 該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),則隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化,故容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí),能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),故b不符合;
c. CH3OH(g)的濃度保持不變,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),故c不符合;
d. 單位時(shí)間內(nèi)消耗1molCO2,同時(shí)生成1molCH3OH,均表示正反應(yīng)速率,不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,故單位時(shí)間內(nèi)消耗1molCO2,同時(shí)生成1molCH3OH時(shí),不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),故d符合;
故選ad;
(4)甲醇燃料電池通入燃料甲醇的一極為負(fù)極,即Pt(a)電極為負(fù)極,通入氧氣的一極為正極,即Pt(b)電極為正極,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,
①Pt(b)電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O;
②Pt(a)電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為,由關(guān)系式可知,如果該電池工作時(shí)導(dǎo)線中通過(guò)3mol電子,則理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為0.5mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)苯氯乙酮是一具有荷花香味且有強(qiáng)催淚作用的化學(xué)試劑,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,則苯氯乙酮不可能具有的化學(xué)性質(zhì)是___(填字母序號(hào))。
a.加成反應(yīng) b.取代反應(yīng) C.消去反應(yīng)d.水解反應(yīng) e.銀鏡反應(yīng) f.還原反應(yīng)
(2)由丙烯經(jīng)下列反應(yīng)可制得F、G兩種高分子化合物,它們都是常用的塑料。
①聚合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_________________________________________。
②c與新制的Cu(OH)2堿性懸濁液共熱轉(zhuǎn)化為D的化學(xué)方程式是:________________。
③在一定條件下,兩分子E能脫去兩分子水形成一種六元環(huán)狀化合物,該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是:________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】物質(zhì)檢驗(yàn)、分離、提純和制備是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常見(jiàn)操作。
(1)除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可采取的方法是______(用離子方程式表示)。
(2)檢驗(yàn)食鹽中所含陽(yáng)離子的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)是_________。
(3)檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4所用試劑是_________。
(4)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______,請(qǐng)?jiān)诜匠淌街袠?biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】t℃時(shí),在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),各組分在不同時(shí)刻的濃度如下表:下列說(shuō)法正確的是( )
物質(zhì) | X | Y | Z |
初始濃度(mol/L) | 0.1 | 0.2 | 0 |
2min末濃度(mol/L) | 0.08 | a | b |
平衡濃度(mol/L) | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
A.平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為20%
B.t℃時(shí),2min末Y與Z的物質(zhì)的量濃度:a=0.06mol/L,b=0.4mol/L
C.增大平衡后的體系壓強(qiáng),v正增大,v逆減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=0.03mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1mol Cl2溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L NO和2.24L O2混合后氣體分子數(shù)為0.15 NA
C. 加熱條件下,1mol Fe投入足量的濃硫酸中,生成NA個(gè)SO2分子
D. 0.1mol Na2O2與足量的潮濕的二氧化碳反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硝苯地平是抗心絞痛藥,也可用于降血壓,其合成路線如下。
已知: Ⅰ. RCOOR1++R1OH
Ⅱ. R1CHO+
Ⅲ.+
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A屬于羧酸,寫(xiě)出A的電離方程式________。
(2)A→B的反應(yīng)類(lèi)型為________。
(3)D的官能團(tuán)名稱(chēng)為________。
(4)寫(xiě)出B→C的方程式________。
(5)F→G所需的試劑a是________。
(6)聚合物L的單體是E的同分異構(gòu)體,其單體結(jié)構(gòu)同時(shí)滿(mǎn)足以下條件,寫(xiě)出L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________。
a. 具有兩性 b. 苯環(huán)上的一氯代物共有兩種
(7)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:I________ 、J________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是( )
A.NH3·H2O在水中的電離:NH3·H2O=NH4++OH
B.苯酚鈉溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O=2+CO32-
C.FeCl3溶液腐蝕銅板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
D.碳酸氫鈣溶液中加少量澄清石灰水:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)物質(zhì),其中A、B、C均含有同一種元素,在一定條件下相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分反應(yīng)中的水已略去)。根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
(1)若A、B、C的焰色反應(yīng)均為黃色,C為廚房中的用品,D的過(guò)度排放會(huì)造成溫室效應(yīng)。
①A的化學(xué)式______________、B的俗名____________;
②反應(yīng)II的離子方程式是__________________________________。
(2)若A、D均為單質(zhì),且A為氣體,D元素的一種紅棕色氧化物常用作顏料。
①反應(yīng)II的離子方程式是_____________________________;
②反應(yīng)Ⅲ的離子方程式是_____________________________;
③檢驗(yàn)B中陽(yáng)離子最好的方法是_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是
實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | |
A | 向盛有高錳酸鉀酸性溶液的試管中通入足量的乙烯后靜置 | 溶液的紫色逐漸褪去,靜置后溶液分層 |
B | 將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入集滿(mǎn)CO2的集氣瓶 | 集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生 |
C | 向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸 | 有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,溶液變渾濁 |
D | 向盛有FeCl3溶液的試管中加過(guò)量鐵粉,充分振蕩后加1滴KSCN溶液 | 黃色逐漸消失,加KSCN后溶液顏色不變 |
A. AB. BC. CD. D
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