【题目】一种用电催化N2还原法制取NH3的反应机理如图所示,其中*表示吸附在催化剂表面的物种。下列说法正确的是
A.两个氮原子上的加氢过程是分步进行的
B.析氢反应(H++ H+→H2)不会影响NH3的合成
C.NH3从催化剂表而脱附不利于NH3的合成
D.电催化法是一步即能把N2还原为NH3的高效还原法
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【题目】一定条件下,反应:6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)的数据如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.达平衡时,v正(H2)=v逆(CO2)
C.b点对应的平衡常数K值大于c点
D.a点对应的H2的平衡转化率为90%
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【题目】直接乙醇燃料电池(DEFC) 具有无毒、来源丰富等优点,其装置如下图所示。装置工作时,下列说法错误的是
A.化学能转化为电能B.稀硫酸为该电池的电解质溶液
C.电子由Y极流出经负载流向X极D.电池反应为C2H5OH+ 3O2→2CO2+ 3H2O
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【题目】现代工业的发展导致CO2的大量排放,对环境造成的影响日益严重,通过各国科技工作者的努力,已经开发出许多将CO2回收利用的技术,其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题:
(1)在催化转化法回收利用CO2的过程中,可能涉及以下化学反应:
①CO2(g)+2H2O(l)CH3OH(l)+O2(g) ΔH=+727kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH=+890kJ·mol-1 ΔG=+818kJ·mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131kJ·mol-1 ΔG=-9.35kJ·mol-1
④CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-253kJ·mol-1 ΔG=-130kJ·mol-1
从化学平衡的角度来看,上述化学反应中反应进行程度最小的是__,反应进行程度最大的是__。
(2)反应CO2+4H2CH4+2H2O称为Sabatier反应,可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。
①在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2,再生O2,其反应过程如图所示,这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充__(填化学式)。
②在1.5MPa,气体流速为20mL·min-1时研究温度对催化剂催化性能的影响,得到CO2的转化率(%)如下:
催化剂 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
Co4N/Al2O3 | 8.0 | 20.3 | 37.3 | 74.8 | 84.4 | 85.3 | 868 | 90.1 |
Co/Al2O3 | 0.2 | 0.7 | 2.0 | 22.4 | 37.6 | 48.8 | 54.9 | 59.8 |
分析上表数据可知:__(填化学式)的催化性能更好。
③调整气体流速,研究其对某催化剂催化效率的影响,得到CO2的转化率(%)如下:
气体流速/mL·min-1 | 180℃ | 200℃ | 220℃ | 280℃ | 300℃ | 320℃ | 340℃ | 360℃ |
10 | 11.0 | 25.1 | 49.5 | 90.2 | 93.6 | 97.2 | 98.0 | 98.0 |
30 | 4.9 | 11.2 | 28.9 | 68.7 | 72.7 | 79.8 | 82.1 | 84.2 |
40 | 0.2 | 5.2 | 15.3 | 61.2 | 66.2 | 71.2 | 76.6 | 79.0 |
50 | 0.2 | 5.0 | 10.0 | 50.0 | 59.5 | 61.2 | 64.1 | 69.1 |
分析上表数据可知:相同温度时,随着气体流速增加,CO2的转化率__(填“增大”或“减小”),其可能的原因是__。
④在上述实验条件中,Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是__,在1L恒容密闭容器中发生该反应,已知初始反应气体中V(H2):V(CO2)=4:1,估算该温度下的平衡常数为__(列出计算表达式)。
(3)通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物,如利用Co/C作为催化剂,反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性,将Co/C催化剂循环使用,相同条件下,随着循环使用次数的增加,甲醇的产量如图所示,试推测甲醇产量变化的原因__。(已知Co的性质与Fe相似)
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【题目】四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂,常温下为橙黄色固体,熔点:38.3℃,沸点233.5℃,具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2 +C+ 2Br2 TiBr4+CO2来制备TiBr4,装置如图所示。下列说法错误的是
A.开始反应时,活塞的状态为K1关闭,K2,K3打开
B.为防止连接管堵塞,反应过程中需微热连接管
C.为达到实验目的,a应连接盛有NaOH溶液的洗气装置
D.反应结束后继续通入CO2排出装置中残留的四溴化钛及溴蒸气
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【题目】我国具有丰富的锑矿资源,锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域,具有十分重要的价值。利用脆硫铅锑精矿(主要成分是Sb2S3及PbS)制备锑白(Sb2O3)的工艺流程如图所示。
已知:浸出反应Sb2S3+3Na2S = 2Na3SbS3
酸化反应4Na3SbS3 +9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓
回答下列问题。
(1)精矿进行研磨的目的是___________________。
(2)在浸出反应中,浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示,其中NaOH的作用是_______________________。
(3)向浸出液中通入SO2气体进行酸化,得到Sb2S3中间体。酸化反应过程中,pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影响如下表所示,则最适宜的pH为__________。 pH不能过低的原因是_______________(结合离子方程式说明)。
pH | 酸化后溶液成分/(g·L-1) | 锑的沉淀率/% | |
Sb | Na2S2O3 | ||
6 | 0.6 | 160.5 | 99.5 |
7 | 2.7 | 157.6 | 97.5 |
8 | 5.6 | 150.4 | 95.4 |
9 | 10.5 | 145.0 | 92.4 |
(4)浸出液酸化后过滤,得到沉淀混合物,在高温下被氧化,写出所有反应的化学方程式:_____________。
(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。
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【题目】(1)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成,可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路,写出反应方程式______________________。
(2)工业上制取漂白粉的的过程是把氯气通入石灰乳中,写出反应方程__________________。
(3)有甲、乙、丙、丁四种金属,把甲、丙浸入稀硫酸中,用导线连接时甲为负极;把乙、丁分别浸入相同浓度的稀硫酸中,乙产生气泡的速率更大;把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中,甲上有气泡冒出;把丙浸入丁的硝酸盐溶液中,丙的表面有丁析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是__________________。
(4)将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)=2C(g),反应进行到4 s末,测得A为0.5 mol,B为0.4 mol,C为0.2 mol,则:vA=_________,反应前A有_________mol。
(5)第三周期中有一种元素,其最高价氧化物的水化物与同周期其它元素最高价氧化物的水化物所属物质类型都不同,用离子方程式表示该水化物分别与烧碱溶液和稀硫酸的反应:______; __________。
(6)碳是周期表中形成化合物最多的元素,写出其单质与浓硫酸反应的方程式___________________写出能验证碳的非金属性弱于硫的化学反应的离子方程式:_____________________,碳还能形成各种有机物,它的一种有机物可由粮食发酵得到,有特殊的香味,有活血壮胆的功效,写出该有机物在某条件下与氧气催化氧化的反应方程式_______________。
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【题目】有机物I是一种治疗高血脂病的新药,其合成路线如下:
已知:a. b. RCHO
回答下列问题。
(1)①的反应类型是______________;A的名称是______________。
(2)C中官能团的名称为______________;②的反应条件为______________。
(3)H的结构简式为______________。
(4)写出D→E的化学方程式:______________。
(5)化合物W的相对分子质量比C的大28 ,写出满足下列条件的所有W的结构简式:______________。
①属于芳香族化合物②遇FeCl3溶液能发生显色反应,能发生银镜反应③其核磁共振氢谱有4种不同化学环境的氢,峰面积之比为6:2:1:1
(6)结合题目信息,设计用甲苯和丙醛为原料制备的合成路线_______________。(其他无机原料自选,合成路线用AB…目标产物来表示)
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【题目】科学家将水置于足够强的电场中,在 20℃时水分子瞬间凝固可形成“暖冰”。某兴趣小组做如图所示实验,发现烧杯中酸性 KMnO4 溶液褪色,且有气泡产生。将酸性 KMnO4 溶液换成FeCl3 溶液,烧杯中溶液颜色无变化,但有气泡产生。则下列说法中正确的是
A. 20 ℃时,水凝固形成的“暖冰”所发生的变化是化学变化
B. “暖冰”是水置于足够强的电场中形成的混合物
C. 烧杯中液体为FeCl3 溶液时,产生的气体为Cl2
D. 该条件下H2 燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
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