(15分)碳及其化合物有廣泛的用途。
(1)在電化學中,常用碳作電極。在堿性鋅錳干電池中,碳棒作 極。
(2)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產生水煤氣.反應為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ?mol-1,則要制備標準狀況下22.4升水煤氣,轉移的電子的物質的量為 ,需要吸收的熱量為 kJ。
(3)工業上把水煤氣中的混合氣體經過處理后,獲得的較純H2用于合成氨:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.4kJ?mol-1。下圖1是在兩種不同實驗條件下模擬化工生產進行實驗所測得N2隨時間變化示意圖。
①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為: 。
②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其它條件相同,請在上圖2中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。
(4)Na2CO3可在降低溫室氣體排放中用作CO2的捕捉劑。1L0.2mol/L Na2CO3溶液吸收標準狀況下2.24LCO2后,溶液中各離子濃度由大到小的順序為 。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(8分) CO2是最重要溫室氣體,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2具有重大意義。
(1)科學家用H2和CO2生產甲醇燃料。為探究該反應原理,進行如下實驗:某溫度下,在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定條件下反應,測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質的量(n)隨時間的變化關系如圖所示。
①寫出該反應的化學方程式_______________________ 計算從反應開始到3 min時,氫氣的平均反應速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的轉化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 縮小容器的容積 D 使用更有效的催化劑
E.在原容器中充入1 mol He F.將水蒸氣從體系中分離出
(2)科學家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應生成乙醇燃料,其熱化學反應方程式為:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,
(3)在一定壓強下,測得該反應的實驗數據如表所示。請根據表中數據回答下列問題。
![]() ![]() n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
據圖回答下列問題:
Ⅰ、(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現象是______________________
負極反應式為:_________________________________________________。
(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,則負極為________(填Mg或Al),總反應化學方程式為
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、濃硝酸組成原電池,其正極的電極反應式為
Ⅲ、(1)甲醇是一種可再生能源,具有開發和應用的廣闊前景,工業上一般可采用如下反應來合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
分析該反應并回答下列問題:下列各項中,不能夠說明該反應已達到平衡的是________(填序號)。
a.恒溫、恒容條件下,混合氣體的平均相對分子質量不變
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內消耗2 mol H2,同時生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中國科學院長春應用化學研究所在甲醇燃料電池技術方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆。甲醇燃料電池的工作原理如下圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質為________________,
c口通入的物質為________________。
②該電池負極的電極反應式為:_______
③工作一段時間后,當6.4 g甲醇完全反應生成CO2時,
有______________NA個電子轉移。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)
已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下:
|溫度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)(2012?重慶)尿素[CO(NH2)2]是首個由無機物人工合成的有機物.
(1)工業上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成,其反應方程式為 .
(2)當氨碳比=4時,CO2的轉化率隨時間的變化關系如圖1所示.
①A點的逆反應速率v逆(CO2) B點的正反應速率v正(CO2)(填“大于”“小于”或“等于”).
②NH3的平衡轉化率為 .
(3)人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物中的尿素,原理如圖2所示.
①電源的負極為 (填“A”或“B”).
②陽極室中發生的反應依次為 、 .
③電解結束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將 ;若兩極共收集到氣體13.44L(標準狀況),則除去的尿素為 g(忽略氣體的溶解).
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(12分)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,化學方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/ mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
實驗編號 | T/℃ | NO初始濃度 mol·L-1 | CO初始濃度 mol·L-1 | 催化劑的比表面積 ㎡·g-1 |
Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
Ⅱ | | | 5.8×10-3 | 124 |
Ⅲ | 350 | 1.2×10-3 | | |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(8分)某溫度時,在一個2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據圖中數據,試填寫下列空白:
(1)該反應的化學方程式為 ______ __ 。
(2)該反應是由 開始的。(①正反應 ②逆反應 ③正逆反應同時。)
(3)該反應第 ______ 分鐘到達平衡狀態。
(4)反應開始至3 min,氣體X的平均反應速率為 _______。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(14分)已知CO2、SO2、NOx是對環境影響較大的氣體,請你運用所學知識參與環境治理,使我們周圍的空氣更好。
(1)硫酸生產中,SO2催化氧化生成SO3,反應混合體系
中SO3的百分含量和溫度的關系如右圖所示(曲線上
點均為平衡狀態)。由圖可知:
①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡 移動(填“向左”、“向右”或“不移動”);
②若溫度為T1時,反應進行到狀態D時,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸廠的SO2尾氣用過量的氨水吸收,對SO2可進行回收及重新利用,反應的化學方程式為 、 ;
④新型氨法煙氣脫硫技術是采用氨水吸收煙氣中的SO2,再用一定量的磷酸與上述吸收產物反應。其優點除了能回收利用SO2外,還能得到一種復合肥料,該復合肥料可能的化學式為:________(只要求寫一種);
(2)汽車尾氣(含有烴類、CO、NOx等物質)是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。其前半部反應方程式為:
2CO+2NO 2CO2+N2。它的優點是 ;
(3)有人設想用圖所示裝置,運用電化學原理將CO2、SO2轉
化為重要化工原料。
①若A為CO2,B為H2,C為CH3OH,則正極電極反應式為
;
②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4。科研人員希望每分鐘
從C處獲得100 mL 10 mol/L H2SO4,則A處通入煙氣(SO2
的體積分數為1%)的速率為 L/min(標準狀況)。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol-1
(1)現將0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容積為20 L的密閉容器中發生上述反應,下列說法正確的是__________(填字母序號)。
A.該反應在低溫下能自發進行 |
B.當容器內CO2氣體體積分數恒定時,該反應已達平衡狀態 |
C.若其他條件不變,實驗測得平衡常數:K(T1)>K(T2),則T1<T2 |
D.現有該反應的X、Y兩種催化劑,X能使正反應速率加快約5×105倍、Y能使逆反應速率加快約8×106倍(其他條件相同),故在生產中應該選擇X為催化劑更合適 |
實驗 編號 | CO2起始 濃度/mol·L-1 | 反應溫 度/℃ | 反應壓 強/kPa | 是否加入 催化劑 |
A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
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