【题目】CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。在通常状况下,金刚石和石墨中,__(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH为___。
(2)采用电化学法可将二氧化碳转化为甲烷,试写出以氢氧化钾水溶液作电解质溶液时,该转化的电极反应式为___。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。工业上常以CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇。
①已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ·mol-1
2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ·mol-1
则:CO2气体与氢气反应生成气态乙醇和液态水的热化学方程式为___。
②如图是一种以烟道气为原料合成乙醇的工作原理示意图。对该流程的分析,下列说法正确的是___。
A.该流程至少包含4种形式的能量转化
B.装置X中为了增强水的导电性,通常向其中加入少量Na2SO4或NaOH
C.合成塔中生成乙醇的反应是化合反应
D.流程设计体现了绿色化学思想
③如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。该电池负极的电极反应式为_____。
【答案】石墨 -393.5kJ/mol CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH- 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=-305.7kJ/mol ABD CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH
【解析】
根据图示能量转化关系及能量大小判断物质稳定性,并计算反应热;根据盖斯定律计算未知反应的反应热;根据图示的原电池装置判断电池正负极并写出电极方程式。
(1)根据图示可知,相同物质的量的金刚石、石墨燃烧,金刚石放热多,所以金刚石的能量大于石墨,金刚石和石墨中,石墨更稳定;石墨的燃烧热是1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,根据图示,1mol石墨完全燃烧生成二氧化碳放出(110.5+283.0)=393.5 kJ,所以石墨燃烧的△H=-393.5kJ/mol;
(2)采用电化学法可将二氧化碳转化为甲烷,二氧化碳在正极得电子发生还原反应生成甲烷,该转化的电极反应式是CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-;
(3) ①根据盖斯定律,用第三个方程式减去3倍的第一个方程减去2倍的第二个方程式即得到目标方程式,2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(l)△H=-305.7 kJ/mol;
②A选项,流程图中包括:光能→电能、电能→化学能,热能→化学能,化学能→化学能,热能→动能,故A正确;
B选项,电解过程中加入Na2SO4或NaOH有助于增强溶液导电性,同时在电解过程中也不产生其他影响产率的物质,B正确;
C选项,合成塔中的反应方程式为:6H2+2CO2=CH3CH2OH+3H2O,不是化合反应,故C错误;
D选项,产物是乙醇和水,无污染,故D正确;
故答案选ABD。
(4)利用该装置可以检测酒精含量,其总反应为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH。
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【题目】2019 年是元素周期表诞生 150 周年,目前周期表七个周期均已排满,其 118 种元素。短周期元素 W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且 W 元素的简单氢化物的空间结构是三角锥形,下列说法不正确的是
A.红葡萄酒含有 YX2,起杀菌、澄清、抗氧化的作用
B.在元素周期表中,117 号元素与 Z 元素位于同一主族
C.简单离子的半径大小顺序为:X < W < Z < Y
D.W 的氢化物与 Z 的氢化物反应,产物为共价化合物
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【题目】NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.0.1 mol 的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中2 mol SO2与1 molO2反应制得2 molSO3
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【题目】前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E中,A的基态原子核外3 个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等,B原于核外电子有7 种不同的运动状态,C元素原于核外的M层中只有2对成对电子,D+与C2-的电子数相等,E元素位于元素周期表的ds区,且基态原子价层电子均已成对。
回答下列问题:
(1)E2+ 的价层电子排布图为_____________________。
(2)五种元素中第一电离能最小的是_______________(填元素符号),CAB-离子中,A原子的杂化方式是______________________。
(3)AB-、D+ 和E2+三种离子组成的化学物质D2E(AB)4,其中化学键的类型有_______,该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为_________________,配位体是_____________________。
(4)C和E两种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为________,E的配位数为______________,C采取_______(填“简单立方”、“体心立方”、“六方最密”或“面心立方最密”)堆积。
②列式表示该晶体的密度:_______________ g·㎝-3。
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【题目】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项 | a中的物质 | b中的物质 | c中收集的气体 | d中的物质 |
A | 浓氨水 | CaO | NH3 | H2O |
B | 浓硫酸 | Na2SO3 | SO2 | NaOH溶液 |
C | 稀硝酸 | Cu | NO2 | H2O |
D | 浓盐酸 | MnO2 | Cl2 | NaOH溶液 |
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【题目】某兴趣小组用如图所示装置进行实验,探究铁和浓硫酸反应的产物及性质。(夹持装置已略,气密性已检验)
实验开始前,先打开活塞K通一段时间N2。关闭活塞K后,向A中滴加一定量的浓硫酸,加热观察到A中铁片上有气泡产生。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___。实验开始前,先通一段时间N2的目的是___。
(2)加热一段时间后发现B装置中溶液褪色,说明有__(填化学式)生成。再取出A中反应后的溶液少许,加入KSCN溶液未出现血红色,浓硫酸与铁反应的化学方程式是__。
(3)C装置中__(填“有”或“无”)沉淀生成。D装置中溶液紫色褪去,该反应的离子方程式为__。
(4)E装置的作用是__。(用离子方程式表示)
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【题目】元素周期表中的四种元素的有关信息如下,请用合理的化学用语填写空白。
在周期表中的区域 | 元素代号 | 有关信息 |
短周期元素 | X | X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂,且能溶于强碱溶液 |
Y | Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂 | |
长周期元素 | Z | Z的一种盐乙可以作净水剂,Z的某种氧化物丙可以做红色涂料 |
W | W元素大多存在于海藻种,它的银盐可用于人工降雨 |
(1)X元素周期表中的位置为___,X、Y、Z三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为___。
(2)足量W的最高价氧化物的水化物是稀溶液与1mol甲完全反应,放出热量QkJ,请写出表示该过程中和热的热化学方程式:____。
(3)下列有关W的气态氢化物丁的说法正确的有___(选填字母)
a.丁比氯化氢沸点高 b.丁比氯化氢稳定性好
c.丁比氟化氢还原性弱 d.丁比氟化氢酸性弱
(4)请写出丙溶于丁的水溶液的离子方程式___。
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【题目】常温下,分别向NaX溶液和YCl溶液中加入盐酸和氢氧化钠溶液,混合溶液的PH与离子浓度变化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.0.1mol/L的YX溶液中离子浓度关系为:c(Y+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.L1表示-lg与pH的变化关系
C.Kb(YOH)=10-10.5
D.a点时两溶液中水的电离程度不相同
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【题目】已知A、B为常见的浓酸溶液;X、Y、Z、W均为氧化物,其中X是红棕色气体,Y的固体可用于人工降雨,W既能使澄清石灰水变浑浊,又能使品红溶液褪色。根据如图所示转化关系(反应条件略),回答下列问题:
(1)Y是__________(填化学式)。
(2)将B露置在空气中一段时间,溶液质量增加但溶液浓度降低,表明B具有_____性;利用这种性质可以进行______(填字母)实验操作。
干燥二氧化硫 检验 c 干燥氨气 钝化铝片
(3)写出X与Z的反应方程式:________________。
(4)W具有漂白性,氯水也有漂白性,两者同时使用,漂白效果将_________(填“增强”或“减弱”),原因是____________(用化学方程式表示)。
(5)反应①中氧化产物和还原产物的物质的量之比为____。
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