【题目】CO2的资源化利用能有效减少CO2的排放,充分利用碳资源。
(1)全球变暖现象很可能是大气中的温室气体(如CO2)聚集造成的。有科学家提出可以将CO2通过管道输送到海底,这样可减缓空气中CO2浓度的增加。下列有关说法正确的是__(填字母)。
A.送到海底越深的地方,CO2溶解得越多,同时CO2可能液化甚至变成干冰
B.把CO2输送到海底,会使海水酸性增强,有利于海洋生态环境
C.把CO2输送到海底,这是人类减缓空气中CO2浓度增加速率的唯一办法
D.要减缓空气中CO2浓度的增加,最有效的措施是使用新能源和植树造林
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=__kJ·mol-1。
(3)CO2催化加氢合成二甲醚是CO2转化的一种方法,主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5kJ·mol-1
在一体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2与1molH2,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化曲线如图所示。其中:CH3OCH3的选择性=×100%。
①CH3OCH3的选择性随温度的升高而降低的原因是___。
②270℃时,测得平衡时CH3OCH3的物质的量为0.1mol,此时反应Ⅰ的化学平衡常数K=__(保留2位有效数字)。
(4)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。电解装置中分别以多晶Cu和铂为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度(约0.1mol·L-1左右)基本保持不变。并向某极室内持续通入CO2,温度控制在10℃左右。通入CO2的电极为___(填“阴极”或“阳极”),生成C2H4的电极反应式为__。
【答案】AD -254 反应I的△H>O,反应Ⅱ的△H<0,温度升高,反应I正向进行,反应Ⅱ逆向进行,CH3OCH3的选择性降低 0.83 阴 14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO3-
【解析】
(1)从影响环境的角度考虑;
(2)根据盖斯定律进行分析;
(3)利用化学平衡常数的表达式进行分析;
(4)利用电解原理、电极反应式的书写;
(1)A、气体溶解度随压强的增大而增大,压强增大CO2可能液化,故A说法正确;
B、CO2能与水反应生成H2CO3,使海水酸性增强,破坏海洋生态环境,故B说法错误;
C、减缓空气中CO2浓度有多种方法,如合成聚二氧化碳塑料等,故C说法错误;
D、使用新能源减少CO2排放,植树造林可降低CO2浓度,故D说法正确;
答案为AD;
(2)利用盖斯定律,根据目标反应方程式,有②×2-①,△H=(-572×2kJ·mol-1)-(-890kJ·mol-1)=-254kJ·mol-1;
答案为-254kJ·mol-1;
(3)①反应I△H>0,属于放热反应,升高温度,平衡正向移动,反应Ⅱ的△H<0,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,CH3OCH3的选择性降低;
答案为反应I的△H>O,反应Ⅱ的△H<0,温度升高,反应I正向进行,反应Ⅱ逆向进行,CH3OCH3的选择性降低;
②根据图像,在270℃时,CH3OCH3的选择性为50%,测的平衡时CH3OCH3的物质的量为0.1mol,依据CH3OCH3的选择性公式计算出反应中消耗CO2的物质的量为0.4mol,则剩余CO2的物质的量为(1-0.4)mol=0.6mol,因此有
达到平衡后n(H2O)=0.5mol,n(H2)=(1-0.8)mol=0.2mol,n(CO)=0.2mol,根据化学平衡常数的表达式,K=,代数数值K≈0.83;
答案为0.83;
(4)根据题意CO2→C2H4,C的化合价由+4价→-2价,化合价降低,根据电解原理,通入CO2的电极为阴极,其电极反应式为14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO3-;
答案为阴极;14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HCO3-。
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【题目】设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法中正确的是( )
A.1mol苯乙烯中含有的C=C数为4NA
B.2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2 NA
C.0.1molCnH2n+2中含有的C—C键数为0.1nNA
D.标准状况下,2.24LCHCl3含有的分子数为0.1 NA
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【题目】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | M层上电子数是K层上电子数的3倍 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
(1)元素X在元素周期表中的位置为:___,它的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号是___。
(2)元素Y的原子结构示意图为___,Y与氢元素形成一种离子YH4+,写出某溶液中含有该微粒的检验方法__。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是__(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是___(填字母)。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)X的最高价氧化物的结构式为__。
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【题目】室温时,用0. 100 mol·L—1盐酸滴定50. 0mL Na2CO3溶液(不考虑CO2从溶液中逸出).滴定曲线如图所示:
下列说法错误的是
A.a点溶液中:c(Na2CO3)=0.020 mol·L—1
B.b点溶液中:c(Na+)>c(HCO3— )>c(CO32—)
C.c点溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32—) +c(HCO32—)+c(OH—)
D.室温时,H2CO3的一级电离平衡常数Kal的数量级为10—7
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【题目】如图是由4个碳原子结合成的6种有机物(氢原子没有画出)
(1) 写出有机物(a)的系统命名法的名称___________________。
(2) 有机物(a)有一种同分异构体,试写出其结构简式__________________。
(3) 上述有机物中与(c)互为同分异构体的是________(填代号)。
(4) 任写一种与(e)互为同系物的有机物的结构简式____________。
(5) 上述有机物中不能与溴反应并使其褪色的有________(填代号)。
(6) (a)(b)(c)(d)四种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)。
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【题目】乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池,能在制备乙醛的同时获得电能,其总反应为:2CH2=CH2+O2→2CH3CHO。下列有关说法正确的是
A.a电极发生还原反应
B.放电时,每转移2mol电子,理论上需要消耗28g乙烯
C.b极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-
D.电子移动方向:电极a→磷酸溶液→电极b
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【题目】磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物,用磷石膏生产硫酸或硫,既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题:
(1)用焦炭、硫磺等均可还原磷石膏。已知下列反应:
I .CaSO4(s)+2C(s)=CaS(s) +2CO2(g) H1=+226kJ·mol—1
II.3CaSO4 (s)+CaS(s)=4CaO(s) +4SO2(g) H2=akJ·mol—1
III. 3CaS(s)+CaSO4 (s) =4CaO(s) +4S(s) H3=bkJ·mol—1
①反应(I)能在______(填“低温”“高温”或“任何温度”)下自发进行。
②用硫磺还原CaSO,反应为2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2 (g),其△H=___ kJ·mol—1(用含a、b的代数式表示)。
(2)磷石膏转氨法制硫酸的主要反应为CaSO4(s)+(NH4)2CO3CaCO3(s)+(NH4)2SO4,该反应的平衡常数K=________[已知:Ksp (CaCO3)=2. 5×10—9,Ksp(CaSO4)=3. 2×10—7],为了提高CaSO4的平衡转化率,可采取的措施是_______________________________。(写一条)。
(3)一氧化碳还原CaSO4可发生下列反应,其lgKp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。
I .SO2(g)+3CO(g) 2CO2(g)+COS(g)
II .CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+CO2 (g)+SO2(g)
①△H>0的反应是_______(填“I”或“II”)。
②在交点A处,气体分压间满足的关系是:p (COS) =_____
③在恒温恒容密闭容器中进行反应(I),能说明已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a. 2v(CO) 正=3v(CO2)正
b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化
d. 的值不再随时间而变化
④若在1.0 L的恒容密闭容器中加入1mol CaSO4,并充入1molCO,只发生反应II。在B点时气体总压强为1 MPa,则此时CaSO4转化率为________(已知1.41).
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【题目】已知下列热化学方程式:
①H2(g) +O2(g) = H2O(l)△H = -285.8 kJ / mol
②C(s) + O2(g) = CO2(g)△H = -393.5 kJ / mol
③C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)△H = +131.5 kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是______(填序号,下同),属于吸热反应的是____。
(2)1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为____kJ。
(3)写出下列反应的热化学方程式
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68 kJ的热量;
_______________________________________________
②2 molCu(s) 与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314 kJ热量;
_______________________________________________
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【题目】298K时,1mol N2与3mol H2完全反应生成2molNH3的能量变化曲线如图,下列叙述正确的是
A.形成6 mol N—H键,吸收600 kJ能量
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.该反应的ΔH=-92 kJmol-1
D.加入催化剂,能提高N2的转化率
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