歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運用化學反應原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻幕瘜W方程式為:
__C+__K2Cr2O7+__     →__CO2↑+ __K2SO4 + __Cr2(SO4)3+__H2O
請完成并配平上述化學方程式。
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大該反應的反應速率的是  _______;

A.隨時將CH3OH與反應混合物分離 B.降低反應溫度
C.增大體系壓強 D.使用高效催化劑
②已知: △H2=-283 kJ·mol-1
 △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式為         ;
③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請回答:

ⅰ)在上述三種溫度中,曲線Z對應的溫度是                   
ⅱ)利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)的平衡常數(shù)K =             。

(1)3、2、8H2SO4、3、2、2、8
(2)① CD ②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651 kJ·mol-1③270℃  4

解析試題分析:(2)③此反應為放熱反應,溫度越高,轉(zhuǎn)化率越低。
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
始(mol·L-1)    1         1.5           0
轉(zhuǎn)化(mol·L-1)  0.5        1            0.5
平衡(mol·L-1)  0.5       0.5           0.5
K=0.5/0.5×0.52=4
考點:考查影響化學反應速率的因素等相關(guān)知識。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”在40~50℃時反應可生成它。CuH具有的性質(zhì)有:不穩(wěn)定,易分解;在氯氣中能燃燒;與稀鹽酸反應能生成氣體;Cu在酸性條件下發(fā)生的反應是:2Cu=Cu2+Cu。
根據(jù)以上信息,結(jié)合自己所掌握的化學知識,回答下列問題:
(1)用CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”制CuH的反應中,用氧化還原觀點分析,這“另一物質(zhì)”在反應中作______(填“氧化劑”或“還原劑”)。
(2)寫出CuH在氯氣中燃燒的化學反應方程式:________________________。
(3)CuH溶解在稀鹽酸中生成的氣體是______(填化學式)。
(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的氣體只有NO,請寫出CuH溶解在足量稀硝酸中反應的離子方程式:_____________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

“神七”登天標志著我國的航天事業(yè)進入了新的篇章。
(1)火箭升空時,由于與大氣層的劇烈摩擦,產(chǎn)生高溫。為了防止火箭溫度過高,在火箭一面涂上一種特殊的涂料,該涂料的性質(zhì)最可能的是        。

A.在高溫下不融化 B.在高溫下可分解氣化
C.在常溫下就分解氣化 D.該涂料不可能發(fā)生分解
(2)火箭升空需要高能的燃料,經(jīng)常是用N2O4和N2H4和作為燃料,其反應的方程式是:N2O4+N2H4→N2+H2O。請配平該反應方程式:        N2O4+       N2H4       N2+       H2O
該反應中被氧化的原子與被還原的原子的物質(zhì)的量之比是       。這個反應應用于火箭推進器,除釋放大量的熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是                     。
(3)如圖是某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖,其中燃料電池采用KOH為電解液,燃料電池放電時的負極反應為:     。如果某段時間內(nèi)氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體(已折算成標況),則該段時間內(nèi)水電解系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為      mol。

(4)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2。某種電化學裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。 已知該反應的陽極反應為:4OH4e-=O2↑+2H2O 則陰極反應為:                             。有人提出,可以設(shè)計反應2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO的污染。請你判斷上述反應是否能發(fā)生?               理由                               
(5).北京奧運會“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亞特蘭大奧運會火炬燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脫氫可得丙烯。
已知:①C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g); △H1="156.6" kJ·mol-1
②CH3CH=CH2(g)CH4(g)+ HC≡CH (g);△H2="32.4" kJ·mol-1
則相同條件下,反應C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。,工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.向鋁灰中加入過量稀H2SO4,過濾:
Ⅱ.向濾液中加入過量KMnO4溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH約為3;
Ⅲ.加熱,產(chǎn)生大量棕色沉淀,靜置,上層溶液呈紫紅色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫紅色消失,過濾;
Ⅴ.濃縮、結(jié)晶、分離,得到產(chǎn)品。
(1)H2SO4溶解A12O3的離子方程式是                                      
(2)KMnO4 - 氧化Fe2+的離子方程式補充完整:

(3)已知:生成氫氧化物沉淀的pH

 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
開始沉淀時
3.4
6.3
1.5
完全沉淀時
4.7
8.3
2.8
 
注:金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1
根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟Ⅱ的目的:                                            。
(4)己知:一定條件下,MnO4 - 可與Mn2+反應生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入濃HCI并加熱,能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是               
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是                          。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硫、氮、稀土元素的單質(zhì)和化合物應用廣泛。
Ⅰ.(1)將硫鐵礦和焦炭放在煉硫爐中,在有限空氣中燃燒,發(fā)生下列反應:
3FeS2 + 12 C + 8O2 = Fe3O4 + 12CO + 6S
生成3mol硫時,被氧化的物質(zhì)物質(zhì)的量為__              _________。
(2)過硫酸鉀化學式為:K2S2O8,過硫酸結(jié)構(gòu)式為
①過硫酸鉀和過硫酸均有強氧化性,不穩(wěn)定,容易分解,如2H2S2O8=2H2SO4+2SO3+O2
下列能加快過硫酸分解的固體物質(zhì)是                     

A.CuOB.MnO2C.Fe2O3D.NaNO3
②已知硫酸錳(MnSO4)和過硫酸鉀兩種鹽溶液在催化劑存在下可發(fā)生氧化還原反應,生成高錳酸鉀、硫酸鉀和硫酸。請寫出上述反應的化學方程式:____________       __________。
③若該反應所用的硫酸錳改為氯化錳,當它跟過量的過硫酸鉀反應時,除有高錳酸鉀、硫酸鉀、硫酸生成外,其他的生成物還有_________________。
Ⅱ.稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源,我國的蘊藏量居世界首位。鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素。在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解,由CeCl3·6H2O制備無水CeCl3應采取的措施是                               _                                          _。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

實驗室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應:
  KMnO4+    HCl       KCl +      MnCl2 +    Cl2↑ +      H2O
(1)請配平上述化學方程式,并在上面用“雙線橋法” 標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(2)該反應的氧化產(chǎn)物是            ,KMnO4發(fā)生            反應。
(3)HCl在上述反應中顯示出來的性質(zhì)是                。

A.氧化性B.還原性C.酸性D.堿性
(4)用該濃鹽酸制得了標況下560mlCl2,則被氧化的HCl為          mol,需要KMnO4的質(zhì)量             g,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為            

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中具有廣泛用途,貫穿古今。
(1)下列生產(chǎn)、生活中的事例中有發(fā)生氧化還原反應的是              。(有兩個正確選項)

A.古代活字印刷B.原電池工作C.簡單機械織布D.我國古代濕法煉銅
(2)水是人體的重要組成部分,是人體中含量最多的一種物質(zhì)。

試寫出有水參加的符合反應類型Ⅳ的一個化學方程式:                            其中水為      劑。
(3)氯化銨常用于焊接。如:在焊接銅器時用氯化銨除去銅器表面的氧化銅以便焊接,其反應為:    CuO+     NH4Cl =      Cu+     CuCl2+    N2+     H2O
①配平此氧化還原反應方程式
②該反應中,被氧化的元素是           (填元素名稱),氧化劑是         (填化學式)
③反應中若產(chǎn)生0.2mol的氣體,則有         個電子轉(zhuǎn)移。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

碘化亞銅(Cu2I2)是一種不溶于水也不溶于酸的白色固體,用途很廣泛。
完成下列填空:
(1)碘化鉀溶液中滴加適量硫酸銅溶液,就能得到碘化亞銅。請完成并配平上述反應:
____KI+____CuSO4 → ____I2+____Cu2I2↓+ ____________
該反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。
(2)往上述反應后溶液中加入淀粉,溶液變藍,再滴加亞硫酸溶液,藍色又褪去。
寫出KI、Cu2I2、H2SO3的還原性由強到弱的順序是____________________。
(3)碘化亞銅能用于檢測空氣中的汞蒸氣,其反應為:
2Cu2I2+Hg → Cu2HgI4(玫瑰紅)+ 2Cu
產(chǎn)物Cu2HgI4中,Cu元素顯____價。
當有1 molCu2I2參與反應時,轉(zhuǎn)移電子____mol。
(4)為除去稀鹽酸中少量CuCl2雜質(zhì),可往溶液中加入過量的M試劑后進行過濾操作,再通入適量的Cl2后進行N操作。試劑M和操作N的組合正確的是_____(選填編號)

選項
試劑M
操作N
a
碘化鉀溶液
升華
b
氫碘酸溶液
萃取分液
c
氫氣
過濾
d
氫硫酸溶液
過濾
 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

釩具有眾多優(yōu)異的性能,用途十分廣泛,有金屬“維生素”之稱。完成下列填空:
(1)將廢釩催化劑(主要成分V2O5)與稀硫酸、亞硫酸鉀溶液混合,充分反應,所得溶液顯酸性、含VO2+、K+、SO42–等。寫出該反應的化學方程式                      。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反應后,溶液中新增加了VO2+、Cl。寫出并配平該反應的離子方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目和方向                          。
(3)在20.00mL的0.1mol/LVO2+溶液中,加入0.195g鋅粉,恰好完成反應,則還原產(chǎn)物可能是         
a.V         b.V2+          c.VO2+        d.VO2+
(4)已知V2O5能和鹽酸反應生成氯氣和VO2+。請再寫一個離子反應方程式,說明還原性:SO32–>Cl>VO2+                                                                  。

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