【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。
(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密閉容器中充入CO2和H2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= a kJ/mol
①保持溫度、體積一定,能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B.3v正(CH3OH)= v正(H2)
C.容器內(nèi)氣體的密度不變 D.CO2與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變
②測(cè)得不同溫度時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示,則a______0(填“>”或“<”)。
(2)工業(yè)生產(chǎn)中需對(duì)空氣中的CO進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
①氯化鈀(PdCl2)溶液可以檢驗(yàn)空氣中少量的CO。當(dāng)空氣中含CO時(shí),溶液中會(huì)產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。若反應(yīng)中有0.02 mol電子轉(zhuǎn)移,則生成Pd沉淀的質(zhì)量為________。
②使用電化學(xué)一氧化碳?xì)怏w傳感器定量檢測(cè)空氣中CO含量,其模型如圖所示。這種傳感器利用了原電池原理,則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為________。
(3)某催化劑可將CO2和CH4轉(zhuǎn)化成乙酸。催化劑的催化效率和乙酸的生成速率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍是________。
(4)常溫下,將一定量的CO2通入石灰乳中充分反應(yīng),達(dá)平衡后,溶液的pH為11,則c(CO32-)=_______。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×106,Ksp(CaCO3) =2.8×109)
(5)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。圖4是通過(guò)光電轉(zhuǎn)化原理以廉價(jià)原料制備新產(chǎn)品的示意圖。催化劑a、b之間連接導(dǎo)線上電子流動(dòng)方向是_______(填“a→b”或“b→a”)
【答案】AD < 1.06g CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O 300℃~400℃ 5×10-10mol/L a→b
【解析】
(1)①當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài),據(jù)此分析判斷;
②根據(jù)“先拐先平,數(shù)值大”可知,體系II反應(yīng)溫度高,甲醇物質(zhì)的量小,據(jù)此分析判斷;
(2)①依據(jù)PdCl2~Pd~2e-計(jì)算;②一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳,應(yīng)該在原電池的負(fù)極上反應(yīng),據(jù)此書寫負(fù)極電極反應(yīng);
(3)由圖知,乙酸的生成速率在250℃時(shí)減慢,是因?yàn)榇呋瘎┑拇呋式档,?/span>300℃后又逐漸增大,是溫度升高造成的,據(jù)此分析判斷;
(4)pH為11時(shí)溶液中c(H+)=10-11mol/L,根據(jù)Kw計(jì)算c(OH-),根據(jù)Ksp[Ca(OH)2]計(jì)算溶液中c(Ca2+),結(jié)合Ksp(CaCO3)計(jì)算溶液中c(CO32-);
(5)根據(jù)質(zhì)子的移動(dòng)方向分析判斷原電池的正負(fù)極,外電路中電子通過(guò)導(dǎo)線由負(fù)極流向正極。
(1)①A.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是氣體體積減小的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)不變即平衡體系的總物質(zhì)的量或濃度不變,所以容器內(nèi)壓強(qiáng)不變可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;B.3v正(CH3OH)=v正(H2)時(shí),二者速率之比始終符合計(jì)量關(guān)系,所以3v正(CH3OH)=v正(H2)不能判斷是平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.保持溫度、體積一定,各物質(zhì)均為氣體,根據(jù)ρ=可知,氣體的密度始終不變,不能判斷是平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D.CO2與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變,即CO2與H2O的濃度不變,所以反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;故答案為:AD;
②根據(jù)“先拐先平,數(shù)值大” 可知,體系II反應(yīng)溫度高,所以體系I升溫到體系II時(shí),n(CH3OH)降低,說(shuō)明升溫平衡逆向移動(dòng),即逆反應(yīng)吸熱,則正反應(yīng)放熱,△H<0,即a<0,故答案為:<;
(2)①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗(yàn)空氣中少量的CO,依據(jù)PdCl2~Pd~2e-有n(Pd)=n(e-)=0.01mol,所以m(Pd)=nM=0.01mol×106g/mol=1.06g,故答案為:1.06g;
②測(cè)定一氧化碳?xì)怏w含量,使一氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳,原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),堿性介質(zhì)中負(fù)極電極反應(yīng)為CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O,故答案為:CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O;
(3)溫度超過(guò)250℃時(shí),催化劑的催化效率降低,導(dǎo)致反應(yīng)速率減慢,當(dāng)溫度超過(guò)300℃時(shí),乙酸的生成速率升高是由溫度升高導(dǎo)致的,故乙酸的生成速率主要取決于溫度影響的范圍為300℃~400℃,故答案為:300℃~400℃;
(4)pH為11時(shí)溶液中c(H+)=10-11mol/L,c(OH-)=mol/L=10-3mol/L,溶液中c(Ca2+)==mol/L=5.6mol/L,溶液中c(CO32-)==mol/L=5×10-10mol/L,故答案為:5×10-10mol/L;
(5)根據(jù)質(zhì)子(H+)的移動(dòng)方向可知,催化劑a上發(fā)生氧化反應(yīng)是原電池負(fù)極,催化劑b為原電池正極,外電路中電子由負(fù)極流向正極,即a→b,故答案為:a→b。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期元素,已知A、B、C、D四種元素的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和為56,在元素周期表中的位置如圖所示,1 mol E的單質(zhì)可與足量酸反應(yīng),能產(chǎn)生33.6L H2(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下);E的陽(yáng)離子與A的陰離子核外電子層結(jié)構(gòu)相同。
A | ||
B | C | D |
回答下列問(wèn)題:
(1)寫出元素A名稱______,元素B符號(hào)________,E原子電子式________
(2)C的簡(jiǎn)單離子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________
(3)B單質(zhì)在A單質(zhì)中燃燒,反應(yīng)現(xiàn)象是___________,生成物的化學(xué)式為___________
(4)A與E形成的化合物的電子式為__________,它的性質(zhì)決定了它在物質(zhì)的分類中應(yīng)屬于____________(酸性氧化物/堿性氧化物/兩性氧化物)
(5)向D與E形成的化合物的水溶液中滴入燒堿溶液至過(guò)量,此過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象是_________,寫出化合物DE與過(guò)量燒堿反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】溫度為T 時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,
反應(yīng):PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 250 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.20 | 0.20 |
下列說(shuō)法正確的是
A. 反應(yīng)在前50 s內(nèi)的平均速率v(PCl3)=0.0032mol/(L·s)
B. 保持其他條件不變,升高溫度,平衡時(shí)c(PCl3)=0.11mol/L,該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
C. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3和0.20 mol Cl2,達(dá)到平衡前的v正>v逆
D. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入2.0 mol PCl3、2.0 mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3的轉(zhuǎn)化率小于80%
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是( )
①增加C的量 ②將容器的體積縮小一半 ③保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大 ④保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大
A.①④B.②③C.①③D.②④
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加。m、p、r是由這些元素組成的二元化合物,n是元素Z的單質(zhì),通常為黃綠色氣體,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH為2,s通常是難溶于水的混合物。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 原子半徑的大小W <X<Y B. 元素的非金屬性Z>X>Y
C. Y的氫化物常溫常壓下為液態(tài) D. X的最高價(jià)氧化物的水化物為強(qiáng)酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉的絕熱容器中進(jìn)行,各物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如圖所示已知A、B、C均為氣體。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(2)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),B的平均反應(yīng)速率為_______________。
(3)能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______________。
A.v(A)=2v(B)
B.容器內(nèi)氣體密度不變
C.v逆(A)=v正(C)
D.各組分的物質(zhì)的量相等
E. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
(4)由圖求得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_______________。
(5)下表是該小組研究影響過(guò)氧化氫H2O2分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù):用制取所需的時(shí)間秒
30%H2O2 | 15%H2O2 | 10%H2O2 | 5%H2O2 | |
無(wú)催化劑、不加熱 | 幾乎不反應(yīng) | 幾乎不反應(yīng) | 幾乎不反應(yīng) | 幾乎不反應(yīng) |
無(wú)催化劑、加熱 | 360s | 480s | 540s | 720s |
MnO2催化劑、加熱 | 10s | 25s | 60s | 120s |
①該研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)?紤]了濃度、_______________、_______________等因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
②從上述影響過(guò)氧化氫分解速率的因素中任選一個(gè),說(shuō)明該因素對(duì)分解速率有何影響?_______________。
(6)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的分別加入到5mL5%的雙氧水中,并用帶火星的木條測(cè)試。測(cè)定果如下:
催化劑 | 操作情況 | 觀察結(jié)果 | 反應(yīng)完成所需的時(shí)間 |
粉末狀 | 混合不振蕩 | 劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃 | 3.5分鐘 |
塊狀 | 反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃 | 30分鐘 |
①寫出發(fā)生分解的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明催化劑作用的大小與_______________有關(guān)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NA 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.18g和的混合物中,所含中子數(shù)為 10 NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24L SO3 中含有的氧原子數(shù)目為 0.3 NA
C.物質(zhì)的量濃度為 0.1molL﹣1 的 MgCl2 溶液中,含有 Cl﹣個(gè)數(shù)為 0.2 NA
D.一定條件下,2.3g 的金屬鈉完全與氧氣反應(yīng)時(shí)生成 3.6g 產(chǎn)物時(shí)失去的電子數(shù)為 0.1NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某有機(jī)物M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下所示:
(1)M的分子式為__________。
(2)M分子中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。
(3)下列有關(guān)M的敘述正確的是________(填字母代號(hào))。
A.在濃硫酸存在時(shí)加熱可發(fā)生消去反應(yīng)
B.在酸性條件下可發(fā)生水解,得到兩種不同的有機(jī)物
C.可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
D.該有機(jī)物1 mol與足量氫氣充分反應(yīng),最多消耗8 mol氫氣
(4)請(qǐng)寫出M與過(guò)量熱氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋是
A. 鋼鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中容易生銹
B. 實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水法收集氯氣
C. 紅棕色的 NO2,加壓后氣體顏色先變深后變淺
D. 工業(yè)利用反應(yīng):Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+ K(g)制取金屬鉀
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