【題目】利用甲醇(CH3OH)制備一些高附加值產(chǎn)品,是目前研究的熱點(diǎn)。
(1)甲醇和水蒸氣經(jīng)催化重整可制得氫氣,反應(yīng)主要過程如下:
反應(yīng)Ⅰ. CH3OH(g)+H2O(g)3H2(g)+CO2(g) △H1
反應(yīng)Ⅱ. H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2= a kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅲ. CH3OH(g)2H2(g)+CO(g) △H3= b kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅳ. 2CH3OH(g)2H2O(g)+C2H4(g) △H4= c kJ·mol-1
①△H1=______kJ·mol-1 。
②工業(yè)上采用CaO吸附增強(qiáng)制氫的方法,可以有效提高反應(yīng)Ⅰ氫氣的產(chǎn)率,如圖1,請分析加入CaO提高氫氣產(chǎn)率的原因:______。
③在一定條件下用氧氣催化氧化甲醇制氫氣,原料氣中對反應(yīng)的選擇性影響如題圖2所示(選擇性越大表示生成的該物質(zhì)越多)。制備H2時最好控制=______,當(dāng)= 0.25時,CH3OH和O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______。
(2)以V2O5為原料,采用微波輔熱-甲醇還原法可制備VO2,在微波功率1000kW下,取相同質(zhì)量的反應(yīng)物放入反應(yīng)釜中,改變反應(yīng)溫度,保持反應(yīng)時間為90min,反應(yīng)溫度對各釩氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響曲線如圖3所示,溫度高于250℃時,VO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降的原因是______。
(3)以甲醇為原料,可以通過電化學(xué)方法合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO],工作原理如圖4所示。
①電源的負(fù)極為______(填“A”或“B”)。
②陽極的電極反應(yīng)式為______。
【答案】b –a CaO消耗CO2,降低CO2的濃度,促進(jìn)平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率 0.5 2CH3OH+O22HCHO+2H2O 甲醇繼續(xù)還原VO2為V2O3 B 2CH3OH+CO 2e=(CH3O)2CO+2H+
【解析】
(1)①這是一道典型的蓋斯定律的應(yīng)用,按要求來解題即可;
②氧化鈣是堿性氧化物,二氧化碳是酸性氧化物,因此二者可以反應(yīng)得到碳酸鈣,二氧化碳被消耗后相當(dāng)于生成物濃度降低,平衡將正向移動;
③根據(jù)題圖不難看出最佳的投料比為0.5,當(dāng)投料比為0.25時,甲醛的選擇性非常高,因此此時主要是生成甲醛的反應(yīng);
(2)當(dāng)溫度升高時我們可以發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在上升,溫度升高后甲醇的還原性增強(qiáng),將進(jìn)一步還原為;
(3)根據(jù)裝置圖不難看出右側(cè)在得電子,左側(cè)在失電子,因此右側(cè)為陰極,左側(cè)為陽極,據(jù)此來解答即可。
(1)①不難看出,只要用反應(yīng)III減去反應(yīng)II,就可以得到,因此熱效應(yīng)也為反應(yīng)III減去反應(yīng)II,即;
②氧化鈣是堿性氧化物,二氧化碳是酸性氧化物,因此二者可以反應(yīng)得到碳酸鈣,二氧化碳被消耗后相當(dāng)于生成物濃度降低,平衡將正向移動;
③根據(jù)題圖不難看出,當(dāng)投料比為0.5時,氫氣的選擇性最大,即可以得到更多的氫氣,當(dāng)投料比為0.25時,甲醛的選擇性更大,即可以得到更多的甲醛;
(2)溫度升高后甲醇的還原性增強(qiáng),將進(jìn)一步還原為,因此的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降;
(3)①右側(cè)氧氣得電子變成水,因此右側(cè)是陰極,與陰極相連的B為電源負(fù)極,同理,左側(cè)A為正極,與A相連的為陽極;
②陽極是甲醇、一氧化碳失電子變?yōu)樘妓岫柞,?jù)此寫出電極反應(yīng)式:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸和乙醇在一定溫度下制備乙烯,某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)利用以下裝置證明濃硫酸在該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物有SO2,并制備1,2-二溴乙烷。
下列說法正確的是
A.濃硫酸在該反應(yīng)中主要作用是催化劑、脫水劑
B.裝置III、IV中的試劑依次為酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液
C.實(shí)驗(yàn)完畢后,采用萃取分液操作分離1,2-二溴乙烷
D.裝置II中品紅溶液褪色體現(xiàn)了SO2的還原性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某氨氣燃料電池,如圖所示,下列說法不正確的是
A.正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O
B.電子流向:電極1→負(fù)載→電極2
C.Na+由左向右移動
D.NH3在電極1上發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)如下能量關(guān)系示意圖,下列說法正確的是
A.1 mol C(s)與1 mol O2(g)的能量之和為393.5 kJ
B.由C→CO的熱化學(xué)方程式為:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH= 221.2 kJmol1
C.反應(yīng)2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)中,生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量
D.將1 mol C(s)磨成粉末后,反應(yīng)更加劇烈,說明粉碎可以改變ΔH
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】不同條件下,用O2氧化a mol/L FeCl2溶液過程中所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。
4Fe2+(aq)+4H+(aq)+O2(g)=4Fe3+(aq)+2H2O(l) ΔH>0
下列分析或推測合理的是
A.由①、②可知,pH越大,Fe2+越易被氧化
B.由②、③推測,若pH>7,Fe2+更難被氧化
C.pH=2.5、70℃時,0~3 h內(nèi)Fe2+的平均消耗速率ν(Fe2+) < mol/(L·h)
D.曲線②的變化趨勢推測,反應(yīng)吸熱使得溶液溫度下降,反應(yīng)速率下降
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)寫出石英主要成分的化學(xué)式:_____________;寫出異丁烷的結(jié)構(gòu)簡式:_____________
(2)聯(lián)氨(又稱為肼,分子式為N2H4)一種高能燃料,常備用于火箭、航天領(lǐng)域,通常用過量NH3與NaClO反應(yīng)制得。
①請寫出NH3的電子式:________________________
②肼溶于水顯弱堿性,其原理與氨相似。請用電離方程式解釋肼的水溶液顯堿性的原因是:________
③請寫出上述制備肼的化學(xué)方程式:______________________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)零排放。下列幾種生產(chǎn)乙苯的方法中,原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在一定條件下進(jìn)行)( )
A.+C2H5Cl→+HCl
B.+C2H5OH→+H2O
C.+CH2=CH2→
D.→+HBr;+H2→
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】原電池是化學(xué)電源的雛形。關(guān)于如圖所示原電池的說法正確的是
(1)如圖連接好裝置后,負(fù)極材料是__(填“Zn”或“Cu”),銅電極發(fā)生的現(xiàn)象:_____。
(2)相應(yīng)原電池的總反應(yīng)方程式為____。
(3)下列化學(xué)反應(yīng)可通過原電池裝置,可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是__(填序號)
①2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
②Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
③C2H5OH+3O22CO2+3H2O
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【題目】(1)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉栴}:
①NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與NaCl的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm,則熔點(diǎn):FeO____(填“<”或“>”)NiO。
②鐵有δ、γ、α三種同素異形體,各晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為____。
(2)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu),在晶胞中Cu原子處于面心,Au原子處于頂點(diǎn)位置,則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)目之比為__;該晶體中,原子之間的相互作用是____。
(3)某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖所示,以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、Mn、Fe等時,這種化合物具有CMR效應(yīng)。
①用A、B、O表示這類特殊晶體的化學(xué)式:____。
②已知La為+3價,當(dāng)被鈣等二價元素A替代時,可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物La1-xAxMnO3(x<0.1),此時一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>+4價,導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁—鐵磁、鐵磁—順磁及金屬—半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則La1-xAxMnO3中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為____。
③下列有關(guān)說法正確的是____。
A.鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)
B.氧元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大
C.錳的電負(fù)性為1.59,鉻的電負(fù)性為1.66,說明錳的金屬性比鉻強(qiáng)
D.鉻的堆積方式與鉀相同,則其堆積方式如圖(b)所示
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