【题目】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
已知化学键键能数据如表:
化学健 | C﹣H | C=O | H﹣H | C≡O(CO) | ||
键能(kJ/mol) | 413 | 745 | 436 | 1075 |
(1)①CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。则该反应的△H=_____________。
②在恒容绝热条件下,一定能说明该反应已达平衡状态的是_____________。(填字母)
A.混合气体的密度不再变化B.混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.容器内的温度不再变化D.v正(CH4)=2v逆(H2)
(2)利用CO2可制取甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0KJ/mol;为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理,现进行如下实验:在恒温恒容密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示。从反应开始到平衡,v(H2)=_____________;该温度下的平衡常数数值=_____________(保留三位有效数字)。
(3)下列措施能使增大的是________。
A.降低温度
B.恒温恒容下,再充入2molCO2、6molH2
C.使用高效催化剂
D.恒温恒容充入He(g)使体系压强增大
(4)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图2。
①该电池的负极反应式为_____________
②电池工作时,CO32﹣向电极_____________移动(填A或者B)。
【答案】+120kJ/mol BC 5.33 AB 、 A
【解析】
(1)①该反应△H=反应物键能之和-生成物键能之和=(4×413+745×2)kJ/mol-(2×1075+2×436) kJ/mol=+120 kJ/mol;
②A.该反应中所有物质均为气体,反应过程中气体总质量不变,容器体积不变,因此混合气体的密度始终不变,因此不能判断反应是否达到平衡状态,故A不符合题意;
B.反应过程中气体总质量不变,气体的物质的量发生变化,当气体的物质的量不变时,混合气体的平均相对分子质量不再变化,可说明反应处于平衡状态,故B符合题意;
C.反应过程中一定存在相应的能量交换,该装置为绝热装置,因此当容器内的温度不再变化时,反应一定处于平衡状态,故C符合题意;
D.当反应处于平衡状态时,2v正(CH4)=v逆(H2),故D不符合题意;
故答案为:BC;
(2)反应在第10min达到平衡状态,因此从开始至平衡过程中;达到平衡时,、、、,平衡常数;
(3)A.降低温度,平衡将正向移动,减小,增大,将增大,故A符合题意;
B.恒温恒容下,再充入2molCO2、6molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,新平衡时,小于原平衡2倍,大于原平衡2倍,将增大,故B符合题意;
C.催化剂不改变化学平衡,因此不会改变,故C不符合题意;
D.充入He(g)后,各反应物的分压不变,平衡不移动,不变,故D不符合题意;
故答案为:AB;
(4)通入O2的一极为正极,因此电极B为正极,电极A为负极,
①负极上CO、H2发生氧化反应分别生成CO2、H2O,电极反应式为:、;
②电池工作时,阴离子由还原电极移向氧化电极,因此向电极A移动。
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【题目】祖母绿是四大名贵宝石之一,主要成分为Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈现各种颜色。回答下列问题:
(1)基态Ni2+的电子排布式为____;宝石中Si的化合价是____;基态Al原子电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为____。
(2)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有____。(填字母)
A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)六羰基铬[Cr(CO)6]用于制高纯度铬粉,它的沸点为220℃。
①Cr(CO)6的晶体类型是____,1 mol Cr(CO)6含δ键的数目为____;
②加热Cr(CO)6可得到高纯度铬粉和CO,反应破坏的作用力类型为____。
a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.分子间作用力
(4)多数配离子显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的电子排布结构、电荷、配体有关。试判断分裂能Δ[Fe(H2O)6]3+____Δ[Fe(H2O)6]2+(填“>”“<”或“=”),理由是_________。
(5)①氧化镍晶胞如图甲所示,A的原子坐标参数为:(0,0,),则底面面心B的原子坐标参数为____。
②按图乙所示无限拓宽延长,NiO可形成“单层分子”,氧离子和镍离子均看成球体,其半径分别为a pm、b pm,“单层分子”截割出的最小重复结构单元在空间呈长方体,则离子在长方体内的空间利用率为____(列出计算式即可)。
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【题目】关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节诱发关节疼痛,其化学历程为:
①HUr(尿酸)+H2OUr-(尿酸根离子)+H3O+;
②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)37℃时Ksp(NaUr)=6.4×10-6
下列叙述中错误的是
A.反应的ΔH<0B.减少食盐的摄入,缓解疼痛症状
C.Ksp(NaUr)随着温度的降低而降低D.升高温度,平衡向正反应方向移动
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【题目】如图是碳酸钙(CaCO3)在25℃和100℃两种情况下,在水中的沉淀溶解平衡曲线。下列有关说法正确的是
A.CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32—(aq)ΔH<0
B.a、b、c、d四点对应的溶度积Ksp关系:d﹥b﹥c﹥a
C.25℃时,蒸发溶剂可能使溶液由a点变为曲线上b、c之间的某一点(不含b、c)
D.25℃时CaCO3的Ksp=2.8×10-9,d点无沉淀生成
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【题目】常温下,下列溶液中,有关微粒的物质的量浓度关系不正确的是
A.0.1mol/L的NaA溶液和0.1mol/L的HA溶液等体积混合pH=4.75,则溶液:c(HA)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.0.1mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液:c(NH4+)+2c(Fe2+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-)
C.分别用pH=2和pH=3的CH3COOH溶液中和含等物质的量NaOH的溶液,消耗CH3COOH溶液的体积分别为Va和Vb,则10Va<Vb
D.等物质的量浓度的①NH4Cl溶液②(NH4)2SO4溶液③NH4HSO4溶液④(NH4)2CO3溶液⑤NH4HCO3中NH4+浓度的大小关系是②>④>③>①>⑤
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【题目】原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子的s能级与p能级电子数相等;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子,基态T原子有________种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为_______________(用元素符号表示)。
(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY-与XZ2互为等电子体,则ZXY-中X原子的杂化轨道类型为_______________________。
(4)Z与R能形成化合物甲,1 mol甲中含________mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分别为___________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为_________________。
氟化物 | G的氟化物 | Q的氟化物 | R的氟化物 |
熔点/K | 993 | 1539 | 183 |
(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应的离子方程式为___________,
(7)X单质的晶胞如图所示,一个X晶胞中有________个X原子。
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【题目】[化学——选修5:有机化学基础]端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D 的化学名称为______。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
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【题目】CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)H3CuCl4(aq).
(1)实验室用如图1所示装置制取CuCl,反应原理为:
2Cu2++SO2+8Cl﹣+2H2O═2CuCl43﹣+SO+4H+
CuCl43﹣(aq)CuCl(s)+3Cl﹣(aq)
①装置C的作用是_____.
②装置B中反应结束后,取出混合物进行如图所示操作,得到CuCl晶体.
混合物CuCl晶体
操作ⅱ的主要目的是_____
操作ⅳ中最好选用的试剂是_____.
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是_____.
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案:_____.
(2)某同学利用如图2所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成.
已知:
i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)ClH2O.
ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气.
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是_____、_____.
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式:_____.
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【题目】在一定温度、压强下,向密闭容器中投入一定量N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3 △H<0。
(1)反应开始阶段,v(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆),随后v(正)________逐渐(填“增大”或“减小”,下同),v(逆)逐渐_______,反应达到平衡时,v(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)达到平衡后,若正反应速率用v(N2)表示,逆反应速率用v’(H2)表示,则v(N2)=____v’(H2)。
(3)下列措施中能加快反应速率并提高氢气的转化率的是_______(填字母)。
A 其他条件不变时,压缩容器体积 B 其他条件不变时,升高反应体系温度
C 使用合适的催化剂 D 保持容器体积不变,充入一定量的氮气
(4)实际生产中往往需要将温度控制在一个合适的范围,分析温度不宜过高也不宜过低的原因是_____。
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