【题目】中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如下图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键 | H2O中H—O键 | O2中O=O 键 | H2中H—H键 | H2O2中O—O键 | H2O2中O—H键 |
键能kJ/mol | 463 | 496 | 436 | 138 | 463 |
若反应过程中分解了2 mol水,则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑
B. 过程I吸收了926 kJ能量
C. 过程II放出了574 kJ能量
D. 过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】
A.由图可知,总反应为水分解生成氢气和氧气,实现了光能向化学能的转化,反应的方程式为2H2O2H2↑+O2↑,故A正确;
B.过程I为2molH2O分子变成2mol氢原子和2mol羟基的过程,吸收的能量=463 kJ×2=926 kJ,故B正确;
C.过程II为2mol氢原子和2mol羟基生成1mol氢气和1mol过氧化氢,放出的能量=436 kJ +138kJ=574 kJ,故C正确;
D.过程Ⅲ为1mol过氧化氢变成1mol氧气和1mol氢气,断开1molH2O2中2molH—O键和1molO—O键,形成1molO2中O=O 键和1molH2中H—H键,吸收的能量=463 kJ×2 +138 kJ =1064kJ,放出的能量=496 kJ +436 kJ =932 kJ,吸收的能量大于放出的能量,该过程为吸热反应,故D错误;
答案选D。
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【题目】下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是( )
A. 碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
B. 用切割法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C. 碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
D. 碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
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【题目】汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有 关汉黄芩素的叙述正确的是
A. 汉黄芩素的分子式为 C16H13O5
B. 该物质遇 FeCl3 溶液显色
C. 1 mol 该物质与溴水反应,最多消耗 1 mol Br2
D. 与足量 H2 发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少 1 种
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【题目】Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物,羟基自由基的产生与溶液pH大小有关。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
(实验过程)
用图所示装置进行如下表所示的实验,控制p-CP的初始浓度相同,其余实验条件见下表,设计如下对比实验,最终测量的是p-CP浓度的改变量。
(实验数据)
实验编号 | H2O2溶液 | Fe2+溶液 | 蒸馏水 | pH | 温度 | ||
c/(10-3mol·L-1) | V/mL | c/(10-3mol·L-1) | V/mL | V/mL | T/K | ||
① | 6.0 | 1.5 | 0.30 | 3.5 | 10 | 3 | 298 |
② | 6.0 | 1.5 | 0.30 | 3.5 | 10 | 3 | 313 |
③ | 6.0 | 3.5 | 0.30 | 3.5 | x | 3 | 298 |
④ | 6.0 | 1.5 | 0.30 | 4.5 | 9 | 3 | 298 |
⑤ | 6.0 | 1.5 | 0.30 | 3.5 | 10 | 10 | 298 |
图2实验测得p-CP的浓度随时间的变化
(分析与解释)
(1)实验③中,x=________。
(2)实验①、⑤的目的是________。
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高是反而导致降解反应速率减少,从Fenton法所用试剂H2O2性质的角度分析原因_____(请用化学用语解答)。
(4)通过实验⑤可以得出结论是是pH等于10时,降解反应趋于停止,推测可能的原因:__。
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【题目】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图____________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行,原因是________。
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33(aq)+I2(aq)+2OH AsO43(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I)=2v(AsO33)
c. c (AsO43)/c (AsO33)不再变化
d. c(I)=y mol·L1
②tm时,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆_____ tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为___________。
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【题目】下列关于柠檬酸(如图)的性质推测的叙述错误的是
A.柠檬酸可与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2
B.柠檬酸分子中具有羟基官能团,因此可与NaOH 溶液反应
C.家里可以用柠檬酸除水垢
D.柠檬酸分子中的两种官能团都能跟金属钠反应生成氢气
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【题目】中草药秦皮中含有的七叶树内酯(每个折点表示一个碳原子,氢原子未画出),具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水、NaOH溶液和足量氢气完全反应,则消耗的Br2 、NaOH和H2的物质的量分别为
A. 1 mol Br2;2 mol NaOH;1 mol H2
B. 3 mol Br2;4 mol NaOH;1 mol H2
C. 2 mol Br2;3 mol NaOH;4 mol H2
D. 3 mol Br2;4 mol NaOH;4 mol H2
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【题目】聚乙烯胺可用于合成染料 Y,增加纤维着色度,乙烯胺(CH2=CHNH2)不稳定,所以 聚乙烯胺常用聚合物 X 水解法制备。下列说法不正确的是
A. 聚合物 X 在酸性或碱性条件下发生水解反应后的产物相同
B. 测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度
C. 乙烯胺与 CH3CH=NH 互为同分异构体
D. 聚乙烯胺和 R-N=C=S 合成聚合物 Y 的反应类型是加成反应
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