【題目】“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注,CO2的捕集、利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。將一定量的CO2(B)和CH4(g)通入一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g);卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-802 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41 kJ·mol-1
則反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g) +2H2(g)的△H =___________。
(2)其他條件相同,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ)作用下,反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間時(shí),體系中CO含量隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示。
①在a點(diǎn)與c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件下,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間后達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K(a 點(diǎn))________K(c點(diǎn) )( 填“>”“ <”或“=”)。
②b點(diǎn)CO含量低于c點(diǎn)的原因是____________________。
(3)為了探究反應(yīng):CO2(g) +CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系,起始時(shí)向恒容密閉容器中通入CO2與CH4,使其物質(zhì)的量濃度均為1.0 mol·L-1,平衡時(shí),根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率與濃度關(guān)系曲線(xiàn)(如圖2):v正~c(CH4)和v逆~c(CO)。則與曲線(xiàn)v正~c(CH4)相對(duì)應(yīng)的是圖中曲線(xiàn)____________(填“甲”或“乙”);該反應(yīng)達(dá)到平衡后,某一時(shí)刻降低溫度,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則此時(shí)曲線(xiàn)甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為____________(填字母)。
(4)將足量CO2通入飽和氨水中可得氮肥NH4HCO3。在NH4HCO3溶液中,反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_________(已知常溫下NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka2=4×10-11)。
(5)科學(xué)家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖3所示的人工光合系統(tǒng),利用該裝置成功地實(shí)現(xiàn)了用CO2和H2O合成CH4。。氮化鎵(GaN)表面發(fā)生__________(填“氧化”或“還 原”)反應(yīng),銅電極上的電極反應(yīng)式為______________________。
【答案】 +248kJ·mol-1 = c點(diǎn)溫度高于b點(diǎn),反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)生成的CO多 乙 E 1.25×10-8 氧化 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O
【解析】(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1=-802kJ·mol-1 ①
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41 kJ·mol-1 ③
則反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H = ①- ②-③2=-802kJ·mol-1-(-283kJ·mol-14)+(-41 kJ·mol-1)=+248kJ·mol-1,答案:+248kJ·mol-1。
(2)因?yàn)镃O2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H =+248kJ·mol-1①平衡常數(shù)只受溫度影響,與其他因素?zé)o關(guān),而在a點(diǎn)與c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度相同,只是選用的催化劑不同,催化劑只改變反應(yīng)速率,不影響平衡移動(dòng),所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡K(a點(diǎn))= K(c點(diǎn))。答案:=。
②因?yàn)閏點(diǎn)溫度高于b點(diǎn),反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)生成的CO多 ,所以b點(diǎn)CO含量低于c點(diǎn)。答案:c點(diǎn)溫度高于b點(diǎn),反應(yīng)速率快,相同時(shí)間內(nèi)生成的CO多。
(3) CO2(g) + CH4(g) 2CO(g)+ 2H2(g)
起始量(mol·L-1) 1.0 1.0 0 0
隨著反應(yīng)進(jìn)行,CO2(g) 和CH4(g)的濃度都減小,所以乙圖是v正~c(CH4)相對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)。因?yàn)镃O2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的△H =+248kJ·mol-1,反應(yīng)達(dá)到平衡后,某一時(shí)刻降低溫度,平衡向逆反應(yīng)反向移動(dòng),CO(g)和 H2減小,CO2(g)和CH4(g)增大,可能達(dá)到E點(diǎn),
(4) NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3 K=[c(H2CO3).c(NH3·H2O)]/[c(NH4+).c(HCO3-)]
將足量CO2通入飽和氨水中可得氮肥NH4HCO3。在NH4HCO3溶液中,反應(yīng)的平衡常數(shù),NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb= [c(NH4+).c(OH-)]/(NH3·H2O)=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka2=[c(CO32-)c(H+)]/c(HCO3-)=4×10-11)。
(5)原電池中電子從負(fù)極流向正極,則Cu電極為正極, 氮化鎵(GaN)做負(fù)極,其表面發(fā)生氧化反應(yīng),正極上CO2得電子生成CH4,則銅電極表面的電極反應(yīng)式為:;
因此,本題正確答案是: 氧化 ;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵片與稀硫酸反應(yīng)制氫氣,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是( )
A.加熱B.用鐵粉代替鐵片
C.滴加適量CuSO4溶液D.用98%的濃硫酸代替稀硫酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列不屬于金屬晶體的共性的是( )
A. 易導(dǎo)電 B. 易導(dǎo)熱 C. 有延展性 D. 高熔點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于氯水的敘述,正確的是
A. 新制氯水中只含Cl2和H2O分子
B. 新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色
C. 光照氯水有氣泡逸出,該氣體是Cl2
D. 氯水放置數(shù)天后酸性減弱
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)長(zhǎng)期暴露在空氣中不會(huì)變質(zhì)的是( )
A.NaClB.Na2O2C.漂白粉D.澄清石灰水
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由銅、鋅和稀鹽酸組成的原電池中,銅是極,發(fā)生反應(yīng),電極反應(yīng)式是;鋅是極,發(fā)生反應(yīng),電極反應(yīng)式是 .
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【題目】稀土是一種重要的戰(zhàn)略資源、氟碳鈰礦主要化學(xué)成分為CeFCO3,它是提取鈰等稀土元素的重要礦物原料。氟碳鈰礦的冶煉工藝流程如下:
已知:Ⅰ.鈰的常見(jiàn)化合價(jià)為+3、+4
Ⅱ.Ce4+可以與SO42-結(jié)合為[CeSO4]2+
Ⅲ.
焙燒時(shí)鈰被氧化成四價(jià),四價(jià)鈰不易進(jìn)入溶液,而三價(jià)稀土元素易進(jìn)入溶液。在鹽酸浸出時(shí),有少量鈰進(jìn)入濾液,且產(chǎn)生黃綠色氣體。
回答下列問(wèn)題:
(1)氟碳鈰礦焙燒的目的是__________________;焙燒最適宜溫度為______________(填標(biāo)號(hào))。a.350~450℃ b.550~650℃ C.750℃以上
步驟①中少量鈰進(jìn)入稀土溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________________。
(2)鈰富集物用含硼酸的鹽酸溶液處理,使氟轉(zhuǎn)化為四氟硼酸根離子,然后用可溶性鉀鹽將四氟硼酸根離子轉(zhuǎn)變?yōu)镵BF4沉淀并過(guò)濾除去。寫(xiě)出生成KBF4的離子方程式:________________。此法處理鈰富集物的缺點(diǎn)是____________________。
(3)除云氟離子后向?yàn)V液中先加入NaOH溶液,然后再加入NaHS除去鐵與鉛。加入NaOH溶液的目的是____________________。
(4)寫(xiě)出此流程中鈰的碳酸鹽沉淀的化學(xué)式:______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于如圖中四個(gè)圖像的說(shuō)法正確的是
注:圖中,E表示能量,p表示壓強(qiáng),t表示時(shí)間,y表示體積。
A. ①表示化學(xué)反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的能量變化,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=183 kJ/mol
B. ②表示其他條件不變時(shí),反應(yīng)4A(g)+3B(g) 2C(g)+6D在不同壓強(qiáng)下B的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化,則D一定是非氣體。
C. ③表示體積和pH均相同的HCl和CH3COOH兩種溶液中,分別加入足量的鋅,產(chǎn)生H2的體積隨時(shí)間的變化,則a表示HCl溶液。
D. ④表示10 mL 0.1 mol/L Na2CO3和NaHCO3兩種溶液中,分別滴加0.1 mol/L鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積隨鹽酸體積的變化,則b表示Na2CO3溶液。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鉬是一種重要的過(guò)渡元素,鉬鋼是制火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的重要材料,鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是一種重要的金屬緩蝕劑。某工廠利用鉬礦(主要成分MoS2)為原料冶煉金屬鉬和鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下:
(1)Na2MoO4·2H2O中元素的價(jià)態(tài)為_________,工業(yè)煅燒鉬礦的尾氣用過(guò)量的氨水處理,反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
(2)由圖中信息可以判斷MoO3是____________氧化物。(填“酸性”、“堿性”或“兩性”)
(3)采用 NaClO氧化精鉬礦的方法將礦石中的鉬浸出,該過(guò)程放熱,其化學(xué)反應(yīng)為:NaClO+MoS2+NaOH→Na2MoO4+Na2SO4+NaCl+H2O,該反應(yīng)配平后, NaClO與MoS2的系數(shù)比為____________。隨著溫度升高,鉬的浸出率的變化如圖,高于50℃后浸出率降低的可能原因是____________________________________(寫(xiě)兩點(diǎn))。
(4)操作Ⅲ主要包括____________,操作Ⅱ所得的鉬酸要水洗,檢驗(yàn)鉬酸是否洗滌干凈的方法是____________________________________。
(5)鋰和MoS2可充電電池的工作原理為xLi+nMoS2Li(MoS2)n,則電池充電時(shí)陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為______________________。
(6)某工廠用1.00×103噸粗鉬礦(含MoS216.00%)制備鉬單質(zhì),已知冶煉過(guò)程中,鉬的損耗率為10.00%,則最終得到鉬單質(zhì)質(zhì)量為___________噸。
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