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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。 (1)CO可...

研究和深度开发COCO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

1CO可用于炼铁,已知:Fe2O3(s) + 3C(s)2Fe(s) + 3CO(g) ΔH1+489.0kJ·mol1

C(s) +CO2(g)2CO(g) ΔH2+172.5kJ·mol1

CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为_________               

2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:_________             

3CO2H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1

曲线I对应的平衡常数大小关系为K        K(填“>”“=”“<”)。

一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。

容器
 


 


 

反应物投入量
 

1 mol CO23 mol H2
 

a mol CO2b mol H2
c mol CH3OH(g)c mol H2O(g)
 

 

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为              

4)利用光能和光催化剂,可将CO2H2O(g)转化为CH4O2。紫外光照射时,在不同催化剂()作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在015小时内,CH4的平均生成速率从大到小的顺序为             (填序号)。

5)以TiO2Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3

乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________________

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:________________________

 

(1)Fe2O3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g) △H =-28.5 kJ·mol-1 (2)CO + 4OH-― 2e-=CO32-+ 2H2O (3)①> ②0.4<c≤1 (4)II>III>I (5)①300℃~400℃ ②3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++ 6Al3++2NO↑+16 H2O 【解析】试题分析:(1)Fe2O3(s)+3C(石墨)==2Fe(s)+3CO(g) △H1=+489.0kJ/mol①,C(石墨)+CO2(g)==2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol②,根据盖斯定律,由①-②×3得热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)==2Fe(s)+3CO2(g) △H=-28.5kJ/mol。 (2)该燃料电池以CO为燃料,O2为助燃剂,负极上是CO发生失电子生成CO2的氧化反应,又因为电解质是KOH溶液,CO2和KOH反应得到的是碳酸钾,即电极反应为:CO+4OH--2e-==CO32-+2H2O。 (3)①一定体积的密闭容器中起始投料为CO2和H2,随着反应的进行,CH3OH和H2O的物质的量增加,而CO2和H2的物质的量减少,平衡时Ⅱ比Ⅰ的甲醇的物质的量少,则一氧化碳和氢气的物质的量越多,根据K=知,平衡常数越小,故KⅠ>KⅡ。 ② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始量(mol) 1 3 0 0 转化量mol) x 3x x x 平衡量(mol) 1-x 3-3x x x 甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,即(4-2x)÷4=0.8,解得x=0.4mol;依题意:甲、乙为等效平衡,要满足起始时维持反应逆向进行,若全部由生成物投料,c的物质的量为1mol;或c 的物质的量不能低于平衡时的物质的量0.4mol,故起始投料c的物质的量应为:0.4mol<n(c)≤1mol。 (4)由图2可知,在0~15h内,甲烷的物质的量变化量为△n(Ⅱ)>△n(Ⅲ)>△n(Ⅰ),故在0~15h内,CH4的平均生成速率v(Ⅱ)>v(Ⅲ)>v(Ⅰ)。 (5)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,在300℃时失去活性,所以温度高于300℃时,乙酸的生成速率升高是由温度升高导致的,故乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是300℃~400℃。 ②把Cu2Al2O4改写成氧化物的形式:Cu2O•Al2O3,分别写出两种氧化物与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu2O+14H++2NO3-==6Cu2++2NO↑+7H2O,3Al2O3+18H+==6Al3++9H2O,两式相加即得总反应的离子方程式:3Cu2Al2O4+32H++2NO3-==6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O。 考点:考查热化学方程式、离子方程式、电极反应式的书写,化学平衡计算  
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过硫酸钾()具有强氧化性(常被还原为硫酸钾),80℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下:

1)硫酸铵和硫酸配制成电解液,以铂作电极进行电解,生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式___________________

2)已知相关物质的溶解度曲线如下图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为:将过硫酸钾粗产品溶于适量水中,___________,干燥。

(3)样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定。实验步骤如下:

步骤1:称取过硫酸钾样品0.3000g于碘量瓶中,加入30 mL水溶解。

步骤2:向溶液中加入4.000g KI固体(略过量),摇匀,在暗处放置30 min

步骤3:在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化,以淀粉溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3标准溶液21.00mL

(已知反应:I22S2O32-=2IS4O62-)

若步骤2中未将碘量瓶在暗处放置30 min”,立即进行步骤3,则测定的结果可能__________(选填偏大偏小无影响”);上述步骤3中滴定终点的现象是__________

根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为__________

为确保实验结果的准确性,你认为还需要____________________

(4)0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1 L溶液,在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如图所示(H+浓度未画出)。图中物质X的化学式为

__________

 

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碱式次氯酸镁[Mga(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成,进行如下实验:

① 准确称取1.685g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量乙酸酸化,用O.8000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32-+I2=2I-+S4O62-),消耗25.00mL。

② 另取1.685g碱式次氯酸镁试样,用足量乙酸酸化,再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO-氧化为O2),稀释至1000mL。移取25.00mL溶液至锥形瓶中,在一定条件下用0.020 00mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+) ,消耗25.00 mL

(1)步骤① 中需要用到的指示剂是_______

(2)步骤② 中若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗,测得的Mg2+物质的量将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(3)通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)。____

 

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二甲氧苄氨嘧啶是一种用于家禽细菌感染防治药。其合成路线如下:

(1)化合物F的含氧官能团为_________(填官能团名称);合成路线中步骤①、④的反应类型分别是_____________

(2)反应⑥先加成后消去,消去反应的化学方程式为____________

(3)写出同时满足下列条件的E的同分异构体的结构简式:____________

I.核磁共振氢谱有5个峰

II.能发生银镜反应和酯化反应

Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应,但水解产物之一能发生此反应

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(5)已知:。化合物是合成染料的中间体,请写出以氯乙烷和1,2-二氯乙烷为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下______

 

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黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如下:

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(3)滤液II中含有的金属阳离子主要有_____________

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甲醇脱氢可制取甲醛:CH3OH(g)HCHO(g)+ H2(g), 甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如右图所示(已知反应在IL 的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是( )

A. 平衡常数:K600K<K750K

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