研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
則CO還原Fe2O3的熱化學方程式為___________________________
②利用燃燒反應可設(shè)計成CO/O2燃料電池(以KOH溶液為電解液),寫出該電池的負極反應式___________________________________________
(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下反應:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如上圖所示,回答問題:
①下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。
A.升高溫度 | B.充入He(g)使體系壓強增大 |
C.將H2O(g)從體系中分離 | D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 |
容器 | 甲 | 乙 |
反應物投入量 | 1 mol CO2、3 mol H2 | a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g) |
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某實驗小組用燃燒分析法測定某有機物中碳和氫等元素的含量,隨后又對其進行了性質(zhì)探究。將已稱量的樣品置于氧氣流中,用氧化銅作催化劑,在高溫條件下樣品全部被氧化為水和二氧化碳,然后分別測定生成的水和二氧化碳。實驗可能用到的裝置如下圖所示,其中A、D裝置可以重復使用。
請回答下列問題:
(1)請按氣體流向連接實驗裝置B→ →C→A→D→ (用裝置編號填寫)。
(2)B裝置中制O2時所用的藥品是 。實驗中,開始對C裝置加熱之前,要通一段時間的氧氣,目的是 ;停止加熱后,也要再通一段時間的氧氣,目的是 .。
(3)已知取2.3g的樣品X進行上述實驗,經(jīng)測定A裝置增重2.7g,D裝置增重4.4g。試推算出X物質(zhì)的實驗式 。
(4)該小組同學進一步實驗測得:2.3g的 X與過量金屬鈉反應可放出560mLH2(已換算成標準狀況下),且已知X分子只含一個官能團。查閱資料后,學生們又進行了性質(zhì)探究實驗:實驗一:X在一定條件下可催化氧化最終生成有機物Y;實驗二:X與Y在濃硫酸加熱條件下生成有機物Z。則:①寫出實驗二中反應的化學方程式 。
② 除去Z中混有的Y所需的試劑和主要儀器是 、 。
(5)若已知室溫下2.3g液態(tài)X在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時可放出68.35kJ的熱量,寫出X在氧氣中燃燒的熱化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學方程式為:4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應生成Cu2+和H2O的熱化學方程式為_________________________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
“低碳循環(huán)”已引起各國家的高度重視,而如何降低大氣中CO2的含量和有效地開發(fā)利用CO2正成為化學家研究的主要課題。
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 | 溫度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需 時間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,“節(jié)能減排”,減少全球溫室氣體排放,研究NOx、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)如圖是在101 kPa、298 K條件下1 mol NO2和1 mol CO反應生成1 mol CO2和1 mol NO過程中能量變化示意圖。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH="+179.5" kJ/mol
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH="-112.3" kJ/mol
則在298 K時,反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH= 。
(2)將0.20 mol NO2和0.10 mol CO 充入一個容積恒定為1 L的密閉容器中發(fā)生反應,在不同條件下,反應過程中部分物質(zhì)的濃度變化狀況如圖所示。
①下列說法正確的是 (填序號)。
a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化說明該反應達到平衡
b.當向容器中再充入0.20 mol NO時,平衡向正反應方向移動,K值增大
c.升高溫度后,K值減小,NO2的轉(zhuǎn)化率減小
d.向該容器內(nèi)充入He氣,反應物的體積減小,濃度增大,所以反應速率增大
②計算產(chǎn)物NO2在0~2 min時平均反應速率v(NO2)= mol/(L·min)。
③第4 min時改變的反應條件為 (填“升溫”或“降溫”)。
④計算反應在第6 min時的平衡常數(shù)K= 。若保持溫度不變,此時再向容器中充入CO、NO各0.060 mol,平衡將 移動(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)有學者想以如圖所示裝置用原電池原理將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料。其負極的反應式為 ,當有0.25 mol SO2被吸收,則通過質(zhì)子(H+)交換膜的H+的物質(zhì)的量為 。
(4)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應,CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9,F(xiàn)將2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液與一定濃度的CaCl2溶液等體積混合生成沉淀,計算應加入CaCl2溶液的最小濃度為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應用,回答下列問題:
(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為________;
(2)肼可作為火箭發(fā)動機的燃料,與氧化劑N2O4反應生成N2和水蒸氣。
已知:①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l)
ΔH1=-19.5 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
ΔH2=-534.2 kJ·mol-1
寫出肼和N2O4反應的熱化學方程式________________________;
(3)已知H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ·mol-1,則表示肼燃燒熱的熱化學方程式為________________________。
(4)肼—空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時,負極的反應式為________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要作用。
(1)真空碳熱還原一氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學方程式如下:
2Al2O3(s)+ 2AlCl3(g)+ 6C(s)=6AlCl(g)+ 6CO(g);△H= a kJ?mol-1
3AlCl(g)= 2Al(l)+ AlCl3(g);△H= b kJ?mol-1
反應Al2O3(s)+ 3C(s)= 2Al(l)+ 3CO(g)的△H= kJ?mol-1
(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2(g);△H= Q kJ?mol-1。在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
時間(min) 濃度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇:
反應Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反應Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
①上述反應符合“原子經(jīng)濟”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應Ⅰ在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)真空碳熱還原—氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學方程式如下:
①2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s) = 6AlCl(g)+6CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②3AlCl(g) = 2Al(l)+AlCl3(g) ΔH=b kJ·mol-1
反應:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH = kJ·mol-1 (用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH ="Q" kJ·mol-1。在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
時間/min 濃度/mol/L | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.68 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
N2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
CO2 | 0 | 0.16 | 0.25 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
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