【題目】【2016年高考浙江卷】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平衡反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II
某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比
已知:①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1
請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)ΔH的影響):
(1)反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;反應(yīng)II的ΔH2= kJ·mol-1。
(4)在右圖中分別畫出I在無(wú)催化劑、有Cat.1和由Cat.2三種情況下“反應(yīng)過(guò)程-能量”示意圖。
【答案】(1) +41.2
(4)
【解析】(1)根據(jù)平衡常數(shù)的公式,生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,書寫平衡常數(shù)為。已知熱化學(xué)方程式:a:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H= -283.0kJ·mol-1 b:H2(g)+O2(g)=H2O (l)△H=-285.8kJ·mol-1 c: H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律分析,b-a+c即可得熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJ·mol-1。
(4)從表中數(shù)據(jù)分析,在催化劑Cat.2的作用下,甲醇的選擇性更大,說(shuō)明催化劑Cat.2對(duì)反應(yīng)Ⅰ的催化效果更好,催化劑能降低反應(yīng)的活化能,說(shuō)明使用催化劑Cat.2的反應(yīng)過(guò)程中活化能更低,故圖為:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知25 ℃時(shí)部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)數(shù)據(jù)如表所示,回答下列問(wèn)題:
化學(xué)式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
電離平衡常數(shù) | Ka=1.8×10-5 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Ka=3.0×10-8 |
(1)物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol·L-1的下列四種溶液,pH由小到大排列的順序是 (用編號(hào)填寫)。
a.CH3COONa b.Na2CO3 c.NaClO d.NaHCO3
(2)常溫下,0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液加水稀釋過(guò)程中,下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是 (填字母)。
A.c(H+)
B.
C.c(H+)·c(OH-)
D.
E.
(3)寫出向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式 。
(4)25℃時(shí),CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,若測(cè)得混合液pH=6,則溶液中:c(CH3COO-)-c(Na+)= (填準(zhǔn)確數(shù)值)。
(5)25℃時(shí),將a mol·L-1的醋酸與b mol·L-1氫氧化鈉等體積混合,反應(yīng)后溶液恰好顯中性,用a、b表示醋酸的電離常數(shù)為_(kāi)________。
(6)體積均為100 mL pH=2的CH3COOH與一元酸HX,加水稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如右圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)___________(填“>”、”=”或“<”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。
(7)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12 L CO2通入100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中,用溶液中微粒的濃度符號(hào)完成下列等式:
①c(OH-)=2c(H2CO3)+_____________________。
②c(H+)+c(Na+)=________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,既可用于制取氣體,也可用于驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)利用裝置Ⅰ、Ⅱ可制取收集的氣體有___________
其中一種含氫化合物氣體的制備方法是A中加______,B中加_____________,制備該氣體的另一種方法是________________________________。(用化學(xué)方程式表示)
(2)利用裝置Ⅰ、Ⅲ驗(yàn)證物質(zhì)的性質(zhì)。如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化性:
KMnO4>Cl2>Br2,則在C中加______________,觀察到C中現(xiàn)象是___________________________。反應(yīng)結(jié)束后若還要繼續(xù)收集氯氣,應(yīng)采用的措施是______________,同時(shí)在裝置Ⅱ中加入___________。
(3)請(qǐng)利用上述裝置自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),A中加_______________,B中加_______________,C中加______(后續(xù)檢驗(yàn)試劑可省略)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種短周期元素在周期表中的位置如圖所示,其中C的原子序數(shù)是D的原子序數(shù)的2倍。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. B 的M層電子數(shù)是K層的3倍
B. C 的離子具有與 Na+相同的電子層結(jié)構(gòu)
C. A 與 D 形成的化合物屬于離子化合物
D. C 的簡(jiǎn)單陰離子比 D 的簡(jiǎn)單陰離子還原性強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將m g含氧化鐵、氧化銅和氧化亞鐵的樣品投入物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的2 L鹽酸中恰好完全反應(yīng),若向等質(zhì)量的該樣品中通入足量的氫氣并加熱,充分反應(yīng)后所得金屬的質(zhì)量是( )
A.(m-16)g B.(m+16)g C.(m-32 )g D.16g
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】成語(yǔ)是中華民族燦爛文化中的瑰寶,許多成語(yǔ)中蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)原理,下列成語(yǔ)中涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A. 木已成舟 B. 鐵杵成針 C. 蠟炬成灰 D. 滴水成冰
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物M()具有預(yù)防心血管疾病的作用,其一種合成路線如下:
已知:RCH2Br
回答下列問(wèn)題:
(1)M的官能團(tuán)名稱為_____________。③的反應(yīng)類型是___________。
核磁共振氫譜中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子個(gè)數(shù)比為___________。
(2)寫出①的化學(xué)方程式____________________。
(3)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________。
(4)有多種同分異構(gòu)體,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且苯環(huán)上一氯取代物只有兩種的同分異構(gòu)體有_________________種。
(5)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)由乙烯合成2-丁醇的合成路線(用合成路線流程圖表示,并注明反應(yīng)條件,合成過(guò)程中只有無(wú)機(jī)試劑可任選)_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知可逆反應(yīng)溫度為T0時(shí),在容積固定的密閉容器中發(fā)生X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同,溫度分別為T1、T2時(shí)發(fā)生反應(yīng);Z的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述正確的是
A.發(fā)生反應(yīng)時(shí),各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(X)=v(Y)=2v(Z)
B.圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%
C.T0時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為33.3
D.該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁這樣活潑的金屬,電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是
A.電解熔融NaOH可生成金屬鈉、O2以及H2
B.電解熔融CaCl2時(shí),金屬鈣在陽(yáng)極生成
C.可用電解飽和MgCl2溶液的方法獲得金屬鎂
D.電解熔融Al2O3制備金屬鋁時(shí),要加入冰晶石,使Al2O3在較低溫度下熔解。
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