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【题目】我国政府承诺,到2020年,单位GDP CO2排放量比2005年下降40%45%。请回答下列问题:

(1)利用太阳能工艺可将Fe3O4转化为FeO,然后利用FeO捕获CO2可得炭黑,其流程如上图所示。该循环中Fe3O4可视为_______(填“催化剂”、“中间产物”),过程2捕获1mo1CO2转移电子的物质的量是_______mol

(2)CO2NH3为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应如下:

2NH3(g)CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH=-1595kJ·mol1

H2NCOONH4 (s)CO(NH2)2(s)H2O(g) ΔH=+1165kJ·mol1

H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol1

CO2(g)NH3(g)合成尿素和液态水的热化学方程式_______________________

(3)CH4-CO2催化重整可以得到燃料COH2。一定条件下在恒容的密闭容器中发生反应:CO2(g)CH4(g)2CO(g)2H2(g)能够说明上述反应已达到平衡状态的是______(填字母序号)。

ACO2CH4的浓度相等

Bv(CO2)2v(CO)

C.每断裂4molCH键的同时,断裂2molHH

D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变

E.容器中混合气体的密度保持不变

(4)CO2是一种温室气体,但其本身无毒,处理废气时常将一些有毒物质转化为CO2。一定温度下,在三个容积均为2.0 L的密闭容器中发生反应:2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)

不同温度下,容器中各物质起始和平衡时的物质的量如下表所示:

容器

温度/℃

起始物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

NO(g)

CO(g)

CO2

50

0.2

0.2

0.12

100

0.2

0.2

0.1

100

0.3

0.3

下列说法正确的是___________

A.该反应的正反应为吸热反应

B50℃时,若起始时向甲中充入0.1 mol N20.2 mol CO2,则达平衡时N2的转化率为40%

C100℃时,若起始时向乙中充入的NOCON2CO2均为0.40 mol,则此时vv

D.达到平衡时,丙中CO2的体积分数比乙中的小

【答案】催化剂 4 2NH3(g)CO2(g) = CO(NH2)2(s)H2O(l) △H=474 kJ·mol-1 CD BC

【解析】

(1) 利用太阳能工艺可将Fe3O4转化为FeO,然后利用FeO捕获CO2可得炭黑,结合流程图写出反应的总反应,据此分析解答;

(2)首先写出CO2(g)NH3(g)合成尿素的化学方程式,再根据盖斯定律分析解答;

(3)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,据此分析判断;

(4)A.根据温度对平衡的影响分析判断;B.50℃时,起始甲中充入0.1molN20.2molCO2所达到的平衡状态与50℃时,起始甲中充入0.2molNO0.2molCO所达到的平衡状态是等效平衡,利用甲的反应三段式计算;C.根据乙的反应三段式计算平衡常数K,结合浓度商QcK的关系判断反应进行的方向;D.同比增大NOCO的浓度,相当于加压,根据增大压强对化学平衡的影响分析判断。

(1)利用太阳能工艺可将Fe3O4转化为FeO,然后利用FeO捕获CO2可得炭黑,由流程图可知总反应为CO2C+O2,在500℃条件下,过程2CO2FeO发生反应生成的Fe3O4是过程1中的反应物,所以该循环中Fe3O4可视为催化剂,过程2的反应为6FeO+CO2=2Fe3O4+CC的化合价降低4,即转移4e-,所以捕获1mo1CO2转移电子的物质的量为4mol,故答案为:催化剂;4

(2)CO2(g)NH3(g)合成尿素的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s) +H2O(l);①2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s) H=-1595kJmol-1,②H2NCOONH4 (s)═CO(NH2)2(s)+H2O(g) H=+1165kJmol-1,③H2O(l)═H2O(g) H=+44.0kJmol-1,根据盖斯定律,将①+-③得:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s) +H2O(l) H=-1595kJmol-1+(+1165kJmol-1) -(+44.0kJmol-1)=-474 kJmol-1,即2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) H=-474 kJmol-1 ,故答案为:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) H=-474 kJmol-1

(3)A.反应达到平衡时,CO2CH4的浓度不变,但不一定相等,所以该状态不能判定反应达到平衡状态,故A错误;B.反应达到平衡时v(CO2)v(CO)=12,即2v(CO2)=v(CO),所以v(CO2)=2v(CO)的状态不是平衡状态,实际上此时反应正向进行,故B错误;C.每断裂4molC-H键的同时,断裂2molH-H键,即2v(CH4)=v(H2),符合v(CH4)v(H2)=12,说明正逆反应速率相等,为平衡状态,故C正确;D.反应体系中各物质均为气体,混合气体的总质量不变,气体总物质的量n是变化的,根据M=可知,容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变的状态是平衡状态,故D正确;E.反应体系中各物质均为气体,混合气体的总质量不变,所以恒温恒容条件下容器中混合气体的密度ρ=始终保持不变,不能判定反应是否达到平衡状态,故E错误;故答案为:CD

(4)A.将甲的平衡状态升温到100℃时,n(CO2)减少,说明升高温度,平衡逆向移动,正反应放热,故A错误;

B.

50℃时,若起始甲中充入0.1molN20.2molCO2达到的平衡状态与起始甲中充入0.2molNO0.2molCO所达到的平衡状态是等效平衡,即达到平衡状态时c(N2)=0.03mol/Ln(N2)=0.06mol,所以达平衡时N2的转化率=×100%=40%,故B正确;

C.100℃时,

平衡常数K==10,若起始时向乙中充入的NOCON2CO2均为0.40mol,即浓度均为0.2mol/L时,浓度商Qc==510=K,所以反应正向进行,此时vv,故C正确;

D.反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)正向气体体积减小,增大压强时平衡正向移动,c(CO2)增大,丙容器反应体系相当于乙容器加压,平衡正向移动,c(CO2)增大,所以达到平衡时,丙中CO2的体积分数比乙中的大,故D错误;故答案为:BC

练习册系列答案
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【题目】根据下述转化关系,回答问题:

已知:+CH3BrCH3+HBr;

C物质苯环上一卤代物只有两种。

(1)写出B物质的名称__________;D物质的结构简式________。

(2)写出反应的类型________;反应的条件________。

(3)写出反应的化学方程式:________________________________。

(4)写出D+E反应的化学方程式:_______________。

(5)反应还有可能生成一种C16H18的有机物,其苯环上一卤代物也只有两种,写出它的结构简式:_______________________________。

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【题目】肉桂硫胺(Cinanserin)是上世纪70年代用于抗精神分裂症的药物,对冠状病毒3CL水解酶具有抑制作用,下图是其合成路线图。

已知以下信息:

A为常见的烃,它对H2的相对密度为39

2RCOOHRCH2OH

+HCN

回答下列问题:

1A的名称__________B的结构简式___________;肉桂硫胺中含氧官能团的名称__________

2)步骤①的反应方程式________________,其反应类型为_________

3 中共平面的原子最多________个。

4MC的同分异构体,符合下列条件的M_______种。

①属于芳香族化合物。②能发生银镜反应。

5)参照题干,写出由制备的流程图。_______

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【题目】根据下列实验操作和现象所做出的结论正确的是

选项

实验操作和现象

结论

A

相同条件下,浓度均为1mol·L1CH3COOHHCl分别做导电性实验,CH3COOH溶液对应的灯泡较暗

CH3COOH是弱电解质

B

向浓度均为0.1 mol·L1MgCl2CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀

Ksp[Mg(OH)2]Ksp[Cu(OH)2]

C

分别向pH3的盐酸和草酸溶液中加入足量锌粒,一段时间后草酸反应速率更快

草酸是二元酸

D

室温下,用pH试纸测得:0.1 molL1 Na2SO3溶液的pH100.1 molL1 NaHSO3溶液pH5

HSO结合H的能力比SO32的强

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】利用碳纳米管能够吸附氢气,设计一种新型二次电池,其装置如图所示。关于该电池的叙述不正确的是( )

A. 电池放电时K移向正极

B. 电池放电时负极反应为:H2-2e+2OH===2H2O

C. 电池充电时镍电极上NiOOH转化为Ni(OH)2

D. 电池充电时碳纳米管电极与电源的负极相连

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【题目】我国《食品添加剂使用卫生标准》中规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2,并对其含量进行测定。

(1)仪器B的名称是__________,冷却水的进口为________。(填“a”或“b”)

(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量硫酸,加热使SO2全部逸出并与CH2O2完全反应,其化学方程式为______________________________________________

(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.1000mol·L1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的________;若选择酚酞为指示剂,则滴定终点的现象为_____________________

(4)3次平行实验,消耗NaOH溶液体积如下:

序号

滴定前读数

滴定后读数

1

0.00

20.01

2

1.00

20.99

3

0.00

21.10

该葡萄酒中SO2含量为______________g·L1(保留两位小数)。

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【题目】锡酸钠(Na2SnO3·xH2O)主要用作电镀铜锡合金和碱性镀锡的基本原料。锡精矿除含SnO2外,还含有少量WO3SAsFe种由锡精矿制备锡酸钠的工艺流程如下:

已知:①焙烧后,SAs变为挥发性氧化物而被除去,Fe变为Fe3O4

Na2SnO3xH2O。易溶于水,其在水中的溶解度随着温度的升高而降低。

请回答下列问题:

1Sn元素的原子序数为50,其在周期表中的位置为_____________

2)从焙烧渣中除去Fe3O4最简单的方法为_____________。加入煤粉焙烧可将SnO2还原为SnSnOSnSnO。在碱性条件下均能被NaNO3氧化为Na2SnO3,已知NaNO3的还原产物为NH3,则NaNO3氧化Sn的化学方程式为___________________

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5)采用热重分析法测定锡酸钠晶体样品所含结晶水数,将样品加热到140℃时,失掉全部结晶水,失重约20.2%。锡酸钠晶体的化学式为__________

6)以纯锡为阳极材料,以NaOHNa2SnO3为电解液,待镀金属为阴极材料,可实现在待镀金属上的持续镀锡,镀锡时阳极的电极反应式为______________

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【题目】在无土栽培中需用浓度为0.5mol/L NH4Cl0.16mol/L KCl0.24mol/L K2SO4的培养液,若用KClNH4Cl(NH4)2SO4三种物质来配制1.00L上述营养液,所需三种盐的物质的量正确的是( )

A.0.4mol0.5mol0.12molB.0.66mol0.5mol0.24mol

C.0.64mol0.5mol0.24molD.0.64mol0.02mol0.24mol

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【题目】用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(

A.用图2所示装置除去Cl2中含有的少量HCl

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D.用图5 所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层

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