【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1,
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1。
則反應(yīng)Fe2O3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g) ΔH = kJ·mol-1。
(2)以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,將CO與O2設(shè)計(jì)成燃料電池。則通入CO的一極為該燃料電池的 極,其電極反應(yīng)式為 。
(3)CO2和H2充入一定體積的恒容密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖1。
①該反應(yīng)的ΔH 0(填“>、=或<”),曲線I、Ⅱ對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ KⅡ (填“>、=或<”)。
②120℃時(shí)在固定的密閉容器中加入1 molCO2、3 molH2,一段時(shí)間后上述反應(yīng)達(dá)到平衡。若平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,則此時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為 。
(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如圖2。在0~15小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率I、II和III從小到大的順序?yàn)?/span> (填序號)。
(5)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖3。
①當(dāng)溫度在 范圍時(shí),溫度是乙酸生成速率的主要影響因素。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸還原產(chǎn)物為NO,寫出有關(guān)的離子方程式 。
【答案】(1)-28.5;(2)負(fù),CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;
(3)①<,>;②12.5%或1/8;(4)I<Ⅲ<Ⅱ;
(5)①300℃~400℃;②3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。
【解析】
試題分析:(1)①Fe2O3(s ) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ,②C(s) +CO2(g)=2CO(g) ,①-3×②得出△H=△H1-△H2×3=-28.5kJ·mol-1;(2)構(gòu)成燃料電池CO在負(fù)極上失去電子,環(huán)境是堿性,因此反應(yīng)式為CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;(3)①根據(jù)圖1,溫度越高反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡所用的時(shí)間越短,即II的溫度高于I,隨著溫度的升高,甲醇的物質(zhì)的量降低,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),△H<0;化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,因?yàn)檎磻?yīng)方向是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,即K1>KII;②CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)
起始:1 3 0 0
變化:x 3x x x
平衡:1-x 3-3x x x
壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,4/(4-2x)=1/0.8,解得x=0.4,甲醇的體積分?jǐn)?shù)為0.4/(4-2×0.4)×100%=12.5%;(4)根據(jù)圖2,相同的時(shí)間內(nèi),甲烷的變化量越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,即I<Ⅲ<Ⅱ;(5)①根據(jù)圖2,300℃~400℃,溫度是乙酸生成速率的主要影響因素;②Cu2Al2O4中氧顯-2價(jià),Al顯+3價(jià),銅顯+1價(jià),和硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)化合價(jià)升降法進(jìn)行配平,離子反應(yīng)方程式為:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為探究碳鐵合金與濃硫酸在酸性條件下反應(yīng)的部分產(chǎn)物并測定碳鐵合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,并完成以下實(shí)驗(yàn)探究。
(1)往圓底燒瓶中加入m g鐵碳合金,并滴入過量濃硫酸,未點(diǎn)燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)象,其原因是:①常溫下,F(xiàn)e在濃硫酸中 ;②常溫下,碳和濃硫酸不反應(yīng)。
(2)裝置B的作用是 。
(3)甲同學(xué)觀察到裝置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳。裝置A中能產(chǎn)生二氧化碳的化學(xué)方程式為 。
(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的,他認(rèn)為為了確認(rèn)二氧化碳的存在,需在裝置B-C之間添加裝置M。裝置E、F中盛放的試劑分別是酸性高錳酸鉀、 。重新實(shí)驗(yàn)后觀察到裝置F中的現(xiàn)象是 。
(5)有些同學(xué)認(rèn)為合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可用KMnO4溶液來測定。
(5Fe2++MnO4—+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O)。
測定鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.往燒瓶A中加入過量的還原劑銅使溶液中的Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+,過濾,得到濾液B;
II.將濾液B稀釋為250 mL;
III.取稀釋液25.00 mL,用濃度為c mol·L—1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定實(shí)驗(yàn)所需KMnO4溶液體積的平均值為V mL。
①步驟Ⅱ中,將濾液B稀釋為250 mL需要用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還必須要用到的是 ;
②滴定過程中 (填“需要”或“不需要”)加入指示劑
③鐵碳合金中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)混合物、純凈物、電解質(zhì)、非電解質(zhì)的正確組合為( )
純凈物 | 混合物 | 電解質(zhì) | 非電解質(zhì) | |
A. | 純鹽酸 | 水煤氣 | 硫酸 | 干冰 |
B. | 蒸餾水 | 蔗糖溶液 | 氧化鋁 | 二氧化硫 |
C. | 膽礬 | 氫氧化鐵膠體 | 鐵 | 碳酸鈣 |
D. | 水銀 | 澄清石灰水 | 氯化銅 | 碳酸鈉 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酸(HNO2)是一種與醋酸酸性相當(dāng)?shù)娜跛,很不穩(wěn)定,通常在室溫下立即分解。
(1)在酸性條件下,當(dāng)NaNO2與KI按物質(zhì)的量1:1恰好完全反應(yīng),且I- 被氧化為I2時(shí),產(chǎn)物中含氮的物質(zhì)為____________(填化學(xué)式)。
(2)要得到穩(wěn)定HNO2溶液,可以往冷凍的濃NaNO2溶液中加入或通入某種物質(zhì),下列物質(zhì)不適合使用是___________(填序號)。
a. 稀硫酸 b. 二氧化碳 c.二氧化硫 d.磷酸
(3)工業(yè)廢水中的NO2- 可用鋁粉除去。已知此反應(yīng)體系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六種物質(zhì)。將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中:
(4)改用電解法將廢水中NO2- 轉(zhuǎn)換為N2除去,N2將在___________(填電極名稱)生成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】從根本上說,生物體都是由非生物界中的化學(xué)元素構(gòu)成的,生物界和非生物界是統(tǒng)一的。生物界和非生物界的差異性表現(xiàn)在
A. 構(gòu)成生物體的化學(xué)元素具有特異功能
B. 生物體中有個(gè)別的化學(xué)元素在非生物界中沒有
C. 組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)和在無機(jī)自然界中的元素種類相差很大
D. 組成生物體的化學(xué)元素在生物體內(nèi)和在無機(jī)自然界中的元素含量相差很大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )
A.室溫下,21.0 g乙烯氣體中含有的碳原子數(shù)目為1.5NA
B.1 L 0.l mol/L的Na2CO3溶液中含有的CO數(shù)目為0.1NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L CH3CH2OH中含有分子的數(shù)目為0.5NA
D.在密閉容器中加入1. 5 mol H2和0.5 mol N2,充分反應(yīng)后NH3的分子數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2O含有的分子數(shù)為NA
B.常溫常壓下,1.06gNa2CO3含有的Na+離子數(shù)為0.02NA
C.通常狀況下,NA個(gè)CO2分子占有的體積為22.4L
D.物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-個(gè)數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】目前流行的H5N1型禽流感病毒核酸中含有A、U、G、C四種堿基,這說明該病毒的遺傳物質(zhì)是( )
A. DNA B. RNA C. DNA和RNA D. DNA或RNA
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