【題目】CO2是溫室氣體,研究CO2的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)低碳生活具有重要意義。

(1)1922年德國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)尿素

Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH1=-159.50kmol-1

Ⅱ:NH3COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.50kmol-1

①寫(xiě)出用NH3CO2合成尿素總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_________;按照酸堿質(zhì)子理論,能接受H+的物質(zhì)為堿,現(xiàn)常溫下溶液中存在反應(yīng):NH3+NH2COOHNH2COONH4K=1×1010),則該溶液中堿性強(qiáng)弱為:NH3____NH2COONH4(填“強(qiáng)于”、“弱于”、“相等”或“不能確定”)。

②在一個(gè)體積恒為1L的恒溫密閉容器中充入2molCO2和4molNH3的混合氣體,經(jīng)歷反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ合成CO(NH2)2,混合氣體中的氨氣體積分?jǐn)?shù)及氣體總濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。

對(duì)于反應(yīng)Ⅰ:A點(diǎn)的正反應(yīng)速率與B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系是:v_______v(填“>”“<”或“=”)。當(dāng)溫度升高時(shí),平衡常數(shù)K1值的變化趨勢(shì)為__________,在B點(diǎn)氨氣的轉(zhuǎn)化率為_________;

對(duì)于反應(yīng)Ⅱ:從動(dòng)力學(xué)分析,選用合適正催化劑可以使該反應(yīng)活化能_______(“增大”“減小”或“不變”)

(2)利用二氧化碳制備乙烯

用惰性電極電解強(qiáng)酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如下圖所示。

①b電極上的電極反應(yīng)式為______________;

②該裝置中使用的是___________(填“陰” 或“陽(yáng)”)離子交換膜。

【答案】 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=-87.00kmol-1 強(qiáng)于 > 逐漸減小 75% 減小 2CO2+12e-+12H+=C2H4+H2O 陽(yáng)

【解析】(1)①已知:Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH1=-159.50kmol-1

Ⅱ:NH3COONH4(s) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.50kmol-1

則根據(jù)蓋斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到用NH3CO2合成尿素應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=-87.00kmol-1;根據(jù)NH3+NH2COOHNH2COONH4K=1×1010)可知氨氣能結(jié)合羧基電離出的氫離子,所以堿性:NH3強(qiáng)于NH2COONH4。②根據(jù)圖像可知B點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A點(diǎn)在B點(diǎn)之前,所以對(duì)于反應(yīng)Ⅰ:A點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率。第一步反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以平衡常數(shù)K1值的變化趨勢(shì)為逐漸減;則根據(jù)B點(diǎn)平衡時(shí)氨氣為50%氣體總濃度是2mol/L,所以氨氣的平衡濃度是2mol×50%=1mol/L,所以消耗氨氣是3mol/L,因此B點(diǎn)氨氣的轉(zhuǎn)化率為3/4×100%=75%;對(duì)于反應(yīng)Ⅱ:從動(dòng)力學(xué)分析,選用合適正催化劑可以使該反應(yīng)活化能減小。

(2)①b電極與電源的負(fù)極相連,作陰極,溶液中的CO2得到電子轉(zhuǎn)化為乙烯,溶液顯酸性,因此陰極上的電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+=C2H4+H2O;②為了防止氫氧根離子與CO2反應(yīng),因此該裝置中使用的是陽(yáng)離子交換膜。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】碳纖維強(qiáng)化塑料是一種新型的高強(qiáng)度復(fù)合材料,其強(qiáng)度比鋼鐵材料大而密度比鋁小。據(jù)報(bào)道,每架波音767飛機(jī)使用了1噸碳纖維材料,而一種新型的波音757飛機(jī)使用了9噸以上的碳纖維。制取碳纖維的一種方法是將聚丙烯腈纖維在稀有氣體中進(jìn)行高溫處理而獲得,這種碳纖維的結(jié)構(gòu)可表示如下:

(1)構(gòu)成這種碳纖維的元素是______,其原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)________。

(2)用乙炔和HCN為原料合成這種碳纖維的流程可表示如下:

CH≡CH A B C 碳纖維

用化學(xué)方程式表示以下過(guò)程:

①CH≡CH和HCN反應(yīng)_______________________;

②A→B________________________________。

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A.K2CO3和K2O都屬于鹽
B.H2SO4和HNO3都屬于酸
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D.Na2O和Na2SiO3都屬于氧化物

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【題目】最近美國(guó)科學(xué)家實(shí)施了一項(xiàng)“天空綠色計(jì)劃”,通過(guò)電解二氧化碳得到碳材料(部分原理如圖所示),并利用得到的碳材料生成鋰離子電池。下列說(shuō)法正確的是

A. 圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有一種

B. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2CO32--4e-=2CO2↑+O2

C. 若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mole-,則理論上消耗CO32-0.5mol

D. 當(dāng)生成12g碳材料時(shí),可收集到22.4LO2

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【題目】下列說(shuō)法中正確的是(
A.失去電子的是還原劑,表現(xiàn)氧化性
B.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是元素化合價(jià)的升降
C.陽(yáng)離子只有氧化性,陰離子只有還原性
D.氧化還原反應(yīng)中,某元素由化合物變?yōu)閱钨|(zhì),此元素可能被還原,也可能被氧化

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【題目】下列物質(zhì)的性質(zhì)和用途描述錯(cuò)誤的是

A. 銅質(zhì)地漏具有獨(dú)特的殺菌功能,能較好的抑制細(xì)菌生長(zhǎng)

B. 明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體,起消毒殺菌的作用

C. 鐵粉具有還原性,可用作食品袋內(nèi)的抗氧化劑

D. 鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光,可以制造照明彈

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【題目】(16分) WX、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的同一短周期元素,W、X是金屬元素,YZ是非金屬元素。

1WX各自的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物可以反應(yīng)生成鹽和水,該反應(yīng)的離子方程式為 。

2WY可形成化合物W2Y,該化合物的電子式為 。

3X的硝酸鹽水溶液顯 性,用離子方程式解釋原因: 。

4Y的低價(jià)氧化物通入Z單質(zhì)的水溶液中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

5)比較YZ氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性: > (用分子式表示)。

6W、X、YZ四種元素簡(jiǎn)單離子的離子半徑由大到小的順序是 > > > 。

7Z的最高價(jià)氧化物為無(wú)色液體,0.25 mol該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液,并放出QkJ的熱量。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。

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【題目】新藥的開(kāi)發(fā)及藥物合成是有機(jī)化學(xué)研究重要發(fā)展方向,某藥物V的合成路線如下:

1中含氧官能團(tuán)的名稱 。

2)反應(yīng)的化學(xué)方程式

3在濃硫酸催化加熱時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式

4)下列說(shuō)法正確的是

A均屬于芳香烴 B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

C1molⅡ能與4molH2發(fā)生加成反應(yīng) D反應(yīng)屬于酯化反應(yīng)

5)反應(yīng)的反應(yīng)類型 反應(yīng);A的分子式

6互為同分異構(gòu)體,FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng),其苯環(huán)上的一氯代物只有2種。

寫(xiě)出滿足上述條件的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

7)反應(yīng)的反應(yīng)類型是 反應(yīng);一定條件下,化合物也能發(fā)生類似反應(yīng)的環(huán)化反應(yīng),的環(huán)化產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

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【題目】市場(chǎng)上銷售的香腸、鹽水鴨、榨菜、豆腐干等食品,常采用真空包裝,真空包裝的目的是除去空氣,使大多數(shù)微生物因缺少_________而受到抑制,停止繁殖,同時(shí)防止食品發(fā)生__________而變質(zhì)。

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