【題目】今年6月20日,2016年全球最受關(guān)注的十大化學(xué)成果發(fā)布,其中有兩項(xiàng)與空氣中的二氧化碳處理利用技術(shù)有關(guān)。其一為美國(guó)伊利諾斯大學(xué)芝加哥分校和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家聯(lián)合設(shè)計(jì)的新型太陽(yáng)能電池,可直接把大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣(CO和H2)該設(shè)計(jì)同時(shí)具有環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,不僅可以減緩二氧化碳的排放,而且可以生成重要的化工原料。
(1)下列材料也可以用于制造太陽(yáng)能電池的是____________。
A.Ag2O B.Fe3O4 C.Si D.SiO2
(2)下圖裝置可實(shí)現(xiàn)二氧化碳到一氧化碳的轉(zhuǎn)化
①電源的正極為______(“A”或“B")。
②陰極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為:___________.
(3)CO 和H2可用于合成甲醇。
①已知CO、H2、CH3OH(1)的燃燒熱為283.0kJ/mol、285.8kJ/mol、726.5kJ/mol,寫出 由CO和H2制備CH3OH(1)的熱化學(xué)方程式__________。
②在398K,1L的恒容容器中充入0.1molCO和0.2molH2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),反應(yīng)過程中氣體的壓強(qiáng)如下表所示(atm為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。
時(shí)間(min) | 0 | 1 | 5 | 10 | 30 | 50 |
壓強(qiáng)(atm) | 10 | 9.3 | 8.0 | 7.2 | 4 | 4 |
該溫度下的平衡常數(shù)是_____。達(dá)到平衡后,向該容器中通入0.05mol的氣態(tài)CH3OH,再次達(dá)到平衡時(shí),CH3OH的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)_____( 填“大”或“小”)。
【答案】C B CO2+ H2O+2e-=CO+2OH- CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=-128.1kJ·mol-1 2.25×104 大
【解析】
(1)所列材料中硅是非常重要的半導(dǎo)體材料,可以用于制造太陽(yáng)能電池,選C。
(2)由圖中信息可知,該裝置為電解池,與A相連的電極上發(fā)生二氧化碳到一氧化碳的轉(zhuǎn)化,二氧化碳被還原,所以該電極是電解池的陰極, A為電源負(fù)極。①電源的正極為B。②因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是呈堿性的碳酸鉀溶液,所以陰極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式為: CO2+ H2O+2e-=CO+2OH-.
(3)①已知CO、H2、CH3OH(1)的燃燒熱為283.0kJ/mol、285.8kJ/mol、726.5kJ/mol,則有(a)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol、(b)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol、(c)CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol,由a+2b-c得,CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) ,所以△H=(-283.0kJ/mol)+2(-285.8kJ/mol)-(-726.5kJ/mol)-128.1kJ·mol-1。所以由CO和H2制備CH3OH(1)的熱化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l) △H=-128.1kJ·mol-1。
②在398K,1L的恒容容器中充入0.1molCO和0.2molH2,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g), 由表中數(shù)據(jù)可知,該反應(yīng)在30min時(shí)達(dá)到平衡,平衡時(shí)的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的40%,所以反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量也是反應(yīng)前的40%.設(shè)反應(yīng)中CO的變化量為x,則H2和CH3OH的變化量分別為2x和x,則(0.1mol-x)+(0.2mol-2x)+x=(0.1mol+0.2mol),解之得,x=0.09mol,則CO、H2、CH3OH的平衡濃度分別為0.01 mol/L、0.02 mol/L、0.09mol/L,所以該溫度下的平衡常數(shù)K=2.25×104。達(dá)到平衡后,向該容器中通入0.05mol的氣態(tài)CH3OH,再次達(dá)到平衡時(shí),根據(jù)平衡移動(dòng)原理可以判斷,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)大。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下將體積都為10mL、pH都等于3的醋酸和鹽酸,加水稀釋至a mL和b mL,測(cè)得稀釋后溶液的pH均為5,則稀釋后溶液的體積為 ( )
A.a>bB.a<bC.a<b<100mLD.a=b=100mL
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【題目】A與D是常見的有機(jī)化工原料,下列路線合成香料M():
已知以下信息:
①A的相對(duì)分子質(zhì)量為28
②2RCH2CHO
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________,D的名稱是__________。
(2)A生成B的反應(yīng)類型為_____________,G中官能團(tuán)名稱為___________。
(3)E生成F的的化學(xué)方程式為_________________________________________。
(4)下列關(guān)于G的說法正確的是______________。(填標(biāo)號(hào))
a.屬于芳香烴
b.可與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色
c.1molG與H2完全加成,最多4molH2
d.可與新制的氫氧化銅共熱生成紅色沉淀
(5)化合物M的同系物N比M的相對(duì)分子質(zhì)量大14,N的同分異構(gòu)體中同時(shí)滿足下列條件的共有__________種(不考慮立體構(gòu))。
①與化合物M含有相同的官能團(tuán); ②苯環(huán)上有兩個(gè)鄰位取代基
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【題目】X+的核外電子數(shù)分別為2、8、8,則X元素在周期表中的位置是( )
A. 第三周期第0族 B. 第四周期第ⅠA族
C. 第三周期第ⅠA族 D. 第三周期第ⅦA族
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【題目】在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是
A. a=6.00 B. 同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變
C. b<50 D. 50℃時(shí),經(jīng)過5s蔗糖濃度減少一半
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【題目】在一定溫度下、一定體積條件下,能說明下列反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A.反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 容器內(nèi)的密度不隨時(shí)間變化
B.反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)容器內(nèi)A2的消耗速率與AB消耗速率相等
C.反應(yīng)N2+3H22NH3容器內(nèi)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化
D.反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
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【題目】乙二酸,又稱草酸,通常在空氣中易被氧化而變質(zhì)。其兩分子結(jié)晶水(H2C2O4·2H2O)卻能在空氣中穩(wěn)定存在。在分析化學(xué)中常用H2C2O4·2H2O做KMnO4的滴定劑,下列關(guān)于H2C2O4的說法正確的是
A.草酸是二元弱酸,其電離方程式為H2C2O42H++C2O
B.草酸滴定KMnO4屬于中和滴定,可用石蕊做指示劑
C.乙二酸可通過乙烯經(jīng)過加成、水解、氧化再氧化制得
D.將濃H2SO4滴加到乙二酸上使之脫水分解,分解產(chǎn)物是CO2和H2O
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【題目】如圖是甲烷(CH4)和白磷(P4)分子的空間結(jié)構(gòu)示意圖,請(qǐng)把你認(rèn)為是化學(xué)鍵的虛線改為實(shí)線,把碳原子涂成實(shí)心小圓點(diǎn)(在圖上改即可__________)。甲烷分子是________(填“左”、“右”)圖。從圖中看出,每個(gè)甲烷分子中有________對(duì)共用電子,而白磷分子中形成______個(gè)共價(jià)鍵,鍵角為________。甲烷是由________鍵(填“極性”或“非極性”,下同)形成的________分子,白磷是由________鍵形成的________分子。
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【題目】2016年7月報(bào)道,南開大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在“可充室溫鈉-二氧化碳電池”的研究中取得突破進(jìn)展,該電池放電時(shí)工作情況如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 金屬Na為電池的負(fù)極
B. 放電時(shí),電解液中Na+向碳電極移動(dòng)
C. 充電時(shí),碳電極發(fā)生的反應(yīng)為:4Na++4e-+3CO2== 2Na2CO3+C
D. 放電時(shí),每轉(zhuǎn)移2 mol電子,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2 33.6 L
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