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科目: 來源: 題型:解答題

12.下面為CO2加氫制取乙醇的反應:
2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
△H=QkJ/mol (Q>0)
在密閉容器中,按CO2與H2的物質的量之比為1:3進行投料,在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質的體積分數(y%)如圖1所示.完成下列填空:

(1)表示CH3CH2OH體積分數曲線的是b(選填序號).
(2)圖1中曲線a和c的交點R對應物質的體積分數 yR=37.5%.
(3)在強酸性的電解質水溶液中,惰性材料做電極,電解CO2可得到多種燃料,其原理如圖2所示.
①該工藝中能量轉化方式主要有太陽能轉化為電能,電能轉化為化學能.
②電解時,生成乙烯的電極反應式2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O.
(4)在3L容積可變的密閉容器中發生反應,H2(g)+CO2(g)?H2O (g)+CO(g)已知c(CO)-反應時間t變化曲線Ⅰ如圖3所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ和曲線Ⅲ.當曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時,改變的條件是加入催化劑.
當曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時,改變的條件是將容器的體積快速壓縮至2L.

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11.在溫度T0下的2L密閉容器中,加入0.30mol SiC14、0.20mol N2、0.36mol H2進行反應:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)?Si3N4(s)+12HCl(g)2min后達到平衡,測得固體的質量增加了2.80g
(1)SiCl4的平均反應速率為0.015mol/(L.min).
(2)平衡后,若改變溫度,混合氣體的平均相對分子質量與溫度的關系如圖所示.下列說法正確的是AB
A.該反應在任何溫度下可自發進行
B.若混合氣體的總質量不變,表明上述反應己達到平衡狀態
C.其他條件不變,增大Si3N4的物質的量,平衡向左移動
D.v(N2)=3v(H2),則上述反應己達到平衡狀態
E.達到平衡狀態時,反應物不再轉化為生成物
(3)下表為不同溫度下該反應的平衡常數,其他條件相同時,在T3(填“T1”、“T2”、“T3”)溫度下反應達到平衡所需時間最長.假設溫度為T1時向該反應容器中同時加入:(SiC14)=0.3mol/L,c(H2)=0.3mol/L,c(N2)=x mol/L,c (HCl)=0.3mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的過程中HCl濃度減小,x的取值范圍為0≤x<0.15.
溫度TT1T2T3
平衡常數K1.22.510

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10.元素周期表中的第ⅢA、ⅣA、ⅤA族的部分元素往往易形成原子晶體,氮化鋁、氮化硼、磷化硼和砷化鎵屬于此列,如氮化鋁晶體晶胞如右圖所示
(1)該晶體中Al的配位數是4個
(2)下列離子中最外層電子數不為8的是D(選填序號).
A.P3-B.Al3+C.Ti4+D.Ga3+
(3)氮化硼(BN)晶體有多種相結構.六方相氮化硼是通常存在 的穩定相,與石墨相似,具有層狀結構,可作高溫潤滑劑.立方相氮化硼是超硬材料,有優異的耐磨性.它們的晶體結構如圖所示.

六方相氮化硼晶體層內一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間構型為平面三角形,其結構與石墨相似卻不導電,原因是層狀結構中沒有自由移動的電子.
(4)某AlN樣品僅含有Al2O3雜質,為測定AlN的含量,設計如下實驗方案.
已知:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑ 取一定量的樣品,用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去).

①上圖C裝置中球形干燥管的作用是防止倒吸.
②完成以下實驗步驟:組裝好實驗裝置,首先檢查裝置氣密性,再加入實驗藥品,接下來的實驗操作是關閉K1,打開K2,打開分液漏斗活塞,加入NaOH濃溶液,至不再產生氣體.打開K1,通入氮氣一段時間,測定C裝置反應前后的質量變化.通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置.
③由于裝置存在缺陷,導致測定結果偏高,請提出改進意見C裝置出口處連接一個干燥裝置.

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9.下列溶液中微粒的物質的量濃度關系不正確的是(  )
A.將10ml0.1mol•L-1Na2CO3溶液逐滴滴加到10ml0.1mol•L-1鹽酸中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CO32-)>c(HCO3-
B.若將CO2 通入0.1 mol•L-1Na2CO3溶液中至溶液中性,則溶液中2 c(CO32ˉ)+c(HCO3ˉ)=0.1 mol•L-1
C.常溫下,將相同體積的pH=3硫酸和pH=11一元堿BOH溶液混合,所得溶液可能為中性也可能為堿性
D.等體積等物質的量濃度的NaClO(aq)與NaCl(aq)中離子總數大小:N<N

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8.金屬鋰燃料電池是一種新型電池,比鋰離子電池具有更高的能量密度.它無電時也無需充電,用作燃料電池時,可更換正極的水性電解液和卡盒以及負極的金屬鋰就可以連續使用,分離出的氫氧化鋰可采用電解其熔融物法回收鋰而循環使用.其工作示意圖如右圖,下列說法不正確的是(  )
A.放電時負極的電極反應式為:Li-e-=Li+
B.熔融的氫氧化鋰用惰性電極電解再生時,金屬鋰在陰極得到
C.有機電解液可以是乙醇等無水有機物
D.放電時,正極的電極反應式為:2H2O+O2+4e-=4OH-

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7.在不同溫度下,水溶液中c(H+)與c(OH-)有如圖所示關系.下列條件關于離子共存說法中正確的是(  )
A.a點對應的溶液中大量存在:Fe3+、Ba2+、K+、NO3-
B.b點對應的溶液中大量存在:Na+、K+、NH4+、Cl-
C.d點對應的溶液中大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、Al3+
D.c點對應的溶液中大量存在:CO32-、Na+、Cu2+、SO42-

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6.微粒甲與離子乙在溶液中的轉化關系如圖所示:,則甲是(  )
A.Fe2+B.Mg2+C.AlD.CO2

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5.下列有關阿伏加德羅常數說法正確的組合是(  )
①標準狀況下,22.4L氯氣完全反應,轉移電子數目一定為2NA
②25℃時,pH=13的1.0L的Ba(OH)2溶液中含有的OH-數目為0.2NA
③電解精煉銅時,若陽極質量減少64g,則轉移到陰極的電子數不一定等于2NA
④標準狀況下,2.24L氟化氫含有的原子數為0.2NA
⑤2.24LCO2和2.8gN2組成的混合物中質子數為2.8NA
⑥24g3H218O含有的中子數為12NA
A.B.①③C.③④D.②⑤⑥

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4.下列化學用語正確的是(  )
A.H2CO3的電離方程式:H2CO3?2H++CO32-
B.四氯化碳的比例模型  
C.氧原子的電子排布圖   
D.${\;}_{8}^{16}$O2-離子的結構示意圖:

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3.現有四種元素的基態原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5;④1s22s22p63s23p2則下列有關比較中正確的是(  )
A.第一電離能:③>②>④>①B.原子半徑:①>②>④>③
C.電負性:③>①>②>④D.最高正化合價:③>①>②>④

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