转化的方法主要有电催化、热还原等。
(1)电催化制CO。在电解过程中向电解质中加入离子导体( )可以提高CO的选择性(CO是指转化生成CO的百分比,下同)。
①离子导体M中含有H、B、C、N、F等元素,其中B、C、N、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为_______ 。的空间构型是_______ 。
②电催化还原制CO的示意图如下图所示。请在虚线框中画出还有可能得到的中间体的结构示意图_______ 。
(2)热还原制和CO。在常压、催化下,和混和气体(体积比1:4)进行反应,测得转化率、和CO的选择性随温度变化如图所示。
反应I:
反应II:
①400℃后,随温度升高转化率不断上升的原因是_______ 。
②反应II中和在(存在O空位)催化剂的作用下,可以提高CO的选择性,反应机理如图所示。从电负性的角度,过程①和②能发生的原因是_______ 。
(1)电催化制CO。在电解过程中向电解质中加入离子导体( )可以提高CO的选择性(CO是指转化生成CO的百分比,下同)。
①离子导体M中含有H、B、C、N、F等元素,其中B、C、N、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为
②电催化还原制CO的示意图如下图所示。请在虚线框中画出还有可能得到的中间体的结构示意图
(2)热还原制和CO。在常压、催化下,和混和气体(体积比1:4)进行反应,测得转化率、和CO的选择性随温度变化如图所示。
反应I:
反应II:
①400℃后,随温度升高转化率不断上升的原因是
②反应II中和在(存在O空位)催化剂的作用下,可以提高CO的选择性,反应机理如图所示。从电负性的角度,过程①和②能发生的原因是
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更新时间:2022-11-11 08:22:48
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(0.65)
【推荐1】工业上可通过煤的液化合成甲醇,主反应为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(1)△H=xkJ/mol
(1)已知常温下CH3OH(1)、H2和CO的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol,则x=___________ ;为提高合成甲醇反应的选择性,关键因素是___________ 。
(2)TK下,在容积为1.00L的某密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,相关数据如图。
①该反应0~10min的平均速率υ(H2)___________ mol/(L·min);M和N点的逆反应速率较大的是___________ (填“υ逆(M)”、“υ逆(N)”或“不能确定”)。
②10min时容器内CO的体积分数为___________ 。
③对于气相反应,常用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以Kp表示),其中PB=P总×B的体积分数。若在TK下平衡气体总压强为xMPa,则该反应的平衡常数Kp=___________ (写出表达式,不必化简)。实验测得不同温度下的lnKp(化学平衡常数Kp的自然对数)如图,请分析lnKp随T呈现上述变化趋势的原因______________________ 。
CO(g)+2H2(g)CH3OH(1)△H=xkJ/mol
(1)已知常温下CH3OH(1)、H2和CO的燃烧热分别为726.5kJ/mol、285.5kJ/mol、283.0kJ/mol,则x=
(2)TK下,在容积为1.00L的某密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,相关数据如图。
①该反应0~10min的平均速率υ(H2)
②10min时容器内CO的体积分数为
③对于气相反应,常用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以Kp表示),其中PB=P总×B的体积分数。若在TK下平衡气体总压强为xMPa,则该反应的平衡常数Kp=
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(0.65)
【推荐2】氯化亚砜(SOCl2)在科研和工业上应用比较广泛。回答下列问题:
I.工业上利用尾气SO2与SCl2、Cl2反应合成氯化亚砜。发生如下反应:
①Cl2(g)+SO2(g) SO2Cl2(g) △H =-471.7kJ•mol-1
②SO2Cl2(g)+SCl2(g) 2SOCl2(g) △H=-5.6kJ•mol-1
567K时,在10L密闭容器中,充入一定量的Cl2、SO2和SCl2,测得初始压强为P0反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示,起始各组分及达平衡时SO2Cl2(g)的物质的量如表。
(1)图中数据显示0~l min体系压强增大的原因是____ 。
(2)反应①、②达到平衡时,SCl2的转化率为__ 。
(3)pK=-lgK,567K时,上述反应②的pK=___ (结果保留两位有效数字,已知lg2=0.30)。
(4)567K下,若压缩容器体积为5L,则平衡时c(SO2)__ (填“大于” “小于”或“等于”)上述反应平衡时的c(SO2)。
II.氯化亚砜常用于合成正丁酰氯。向连有尾气吸收装置的容器中按照物质的量1:1.5投料比加入正丁酸和氯化亚砜,反应为CH3CH2CH2COOH+SOCl2CH3CH2CH2COCl+SO2↑+HCl↑。实验测得温度和时间对反应的影响如表:
(5)若开始在较高温度下反应,则会放出大量气体。通过分析上表数据,选择合理实验方法的序号为___ 。说明你选用实验方法的理由:____ 。
I.工业上利用尾气SO2与SCl2、Cl2反应合成氯化亚砜。发生如下反应:
①Cl2(g)+SO2(g) SO2Cl2(g) △H =-471.7kJ•mol-1
②SO2Cl2(g)+SCl2(g) 2SOCl2(g) △H=-5.6kJ•mol-1
567K时,在10L密闭容器中,充入一定量的Cl2、SO2和SCl2,测得初始压强为P0反应过程中容器内总压强(P)随时间(t)变化(反应达到平衡时的温度与起始温度相同)如图所示,起始各组分及达平衡时SO2Cl2(g)的物质的量如表。
各组分 | Cl2 | SO2(g) | SCl2(g) | SO2Cl2(g) | SOCl2(g) |
起始/mol | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0 |
平衡/mol | 0.2 |
(1)图中数据显示0~l min体系压强增大的原因是
(2)反应①、②达到平衡时,SCl2的转化率为
(3)pK=-lgK,567K时,上述反应②的pK=
(4)567K下,若压缩容器体积为5L,则平衡时c(SO2)
II.氯化亚砜常用于合成正丁酰氯。向连有尾气吸收装置的容器中按照物质的量1:1.5投料比加入正丁酸和氯化亚砜,反应为CH3CH2CH2COOH+SOCl2CH3CH2CH2COCl+SO2↑+HCl↑。实验测得温度和时间对反应的影响如表:
序号 | 实验方法 | 收率/% |
1 | 25℃,反应6h | 73.60 |
2 | 25℃,反应8h | 74.60 |
3 | 75℃,反应2h | 75.00 |
4 | 75℃,反应3h | 76.00 |
5 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 81.10 |
6 | 先25℃,反应1h;后75℃,反应0~1h | 87.10 |
(5)若开始在较高温度下反应,则会放出大量气体。通过分析上表数据,选择合理实验方法的序号为
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【推荐3】运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_______ (填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,v(逆)_______ (填“>”“<”或“=”)v(正)
③平衡常数K(A)_______ K(C)(填“>”“<”或“=”)
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是_______ (填编号)。
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生合成氨的反应,如图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。从第11min起,升高温度,则n(N2)的变化曲线为_______ (填编号)。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
②若反应进行到状态D时,v(逆)
③平衡常数K(A)
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,2L的密闭容器中发生合成氨的反应,如图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。从第11min起,升高温度,则n(N2)的变化曲线为
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【推荐1】我国是世界稀土资源大国,稀土元素是镧系、钪、钇种元素的总称,它们位于元素周期表中同一副族。
原子的价层电子排布式为______ ,第一电离能Sc______ Y填“大于”或“小于”。
是生产铈的中间化合物,它可由氟碳酸铈 精矿制得:
中,Ce的化合价为______ 。
氧化焙烧生成二氧化铈,其在酸浸时发生反应的离子方程式为______ 。
离子的立体构型的名称为______ ,中心原子的杂化方式为______ ,分子或离子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为,则中的大键应表示为______ 。
常温、常压下是铈最稳定的化合物,广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞是立方萤石型,则铈离子的配位数为______ ,如图中离子坐标参数0,;:,若将B选为晶胞顶点坐标参数0,,则D离子处于______ 位置,坐标参数为______ 。已知该晶胞的棱长,其密度为______ 列出计算式即可。
原子的价层电子排布式为
是生产铈的中间化合物,它可由氟碳酸铈 精矿制得:
中,Ce的化合价为
氧化焙烧生成二氧化铈,其在酸浸时发生反应的离子方程式为
离子的立体构型的名称为
常温、常压下是铈最稳定的化合物,广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞是立方萤石型,则铈离子的配位数为
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解题方法
【推荐2】完成下列问题
(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有___________ 种;其核外电子运动最高能级的电子云轮廓图的形状为___________ 。
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为___________ 。
(3)元素Mg的第一电离能大于Al的第一电离能的原因是___________ 。
(4)硫化氢和水分子结构相似,硫化氢晶体中,一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子,而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子,原因为:___________ 。
(5)是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为___________ ,键键能为___________
(6)、、的还原性由强到弱的顺序为___________ ,键角由大到小的顺序为___________ ,已知的沸点高于,其原因是___________ 。
(1)基态硫原子核外电子的空间运动状态有
(2)基态砷原子的价层电子的轨道表示式为
(3)元素Mg的第一电离能大于Al的第一电离能的原因是
(4)硫化氢和水分子结构相似,硫化氢晶体中,一个硫化氢分子周围有12个紧邻分子,而冰中一个水分子周围只有4个紧邻分子,原因为:
(5)是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为
(6)、、的还原性由强到弱的顺序为
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【推荐3】碳、氧、硅、锗、氟、氯、溴、镍元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________ 。
(2)从电负性角度分析,碳、氧和硅元素的非金属性由强至弱的顺序为____________________ 。
(3)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为__________________ 。
(4)基态锗(Ge)原子的电子排布式是____________ ,Ge的最高价氯化物分子式是________ 。该元素可能的性质或应用有________ (填字母)。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
(5)溴与氯能以________ 键结合形成BrCl,BrCl分子中,________ 显正电性。BrCl与水发生反应的化学方程式为______________________________________________ 。
(1)第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是
(2)从电负性角度分析,碳、氧和硅元素的非金属性由强至弱的顺序为
(3)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为
(4)基态锗(Ge)原子的电子排布式是
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
(5)溴与氯能以
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解题方法
【推荐1】已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。A元素原子中电子只有一种自旋取向;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,且自旋方向相同;C是地壳中含量最高的元素;D核外电子总数是最外层电子数的3倍;E元素只有一个不成对电子;F元素原子最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。回答下列问题:
(1)六种元素中电负性最大的是______ (填元素符号),B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______ ,其中D基态原子的核外电子排布式为______ 。
(2)E的基态原子最外层轨道表示式为______ 。E单质与湿润的反应可制备,其化学方程式为______ 。
(3)F元素有两种常见离子,化合价为+1和+2,从结构上分析F的基态离子中更稳定的是______ ,原因是______ 。
(1)六种元素中电负性最大的是
(2)E的基态原子最外层轨道表示式为
(3)F元素有两种常见离子,化合价为+1和+2,从结构上分析F的基态离子中更稳定的是
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解题方法
【推荐2】我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为中国蓝”、“中国紫”,近年来,人们对这些颜料的成分进行了研究,发现其成分主要为BaCuSi4O10、BaCuSi2O6
(1)基态Cu原子核外有_______ 个运动状态不同的电子,其在周期表中的位置_______ 。Si、O、Ba元素电负性由大到小的顺序为_______ 。
(2)“中国蓝”的发色中心是以Cu2+为中心离子的配合物,其中提供孤电子对的是_______ 元素。
(3)比较Si、SiC、 CO2 三种物质晶体状态时熔点由高到低的顺序为_______ ,原因为_______ 。
(4)C、N元素与颜料中的氧元素同周期。
①写出CO的一种常见等电子体分子的电子式_______ ;NO的VSEPR模型为_______ ,酸性:HNO2_______ HNO3(填“强于”或“弱于”)。
②C、N元素能形成一种类石墨的聚合物半导体g-C3N4其单层平面结构如图1,晶胞结构如图2。
i.g-C3N4中氮原子的杂化类型是_______ 。
ii.已知该晶胞的体积为Vcm3,中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为NA,则g-C3N4的密度为_______ 。
iii.根据图2,在图1中用平行四边形画出个最小重复单元_____ 。
(1)基态Cu原子核外有
(2)“中国蓝”的发色中心是以Cu2+为中心离子的配合物,其中提供孤电子对的是
(3)比较Si、SiC、 CO2 三种物质晶体状态时熔点由高到低的顺序为
(4)C、N元素与颜料中的氧元素同周期。
①写出CO的一种常见等电子体分子的电子式
②C、N元素能形成一种类石墨的聚合物半导体g-C3N4其单层平面结构如图1,晶胞结构如图2。
i.g-C3N4中氮原子的杂化类型是
ii.已知该晶胞的体积为Vcm3,中间层原子均在晶胞内部。设阿伏加德罗常数的值为NA,则g-C3N4的密度为
iii.根据图2,在图1中用平行四边形画出个最小重复单元
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【推荐3】(1)p电子的原子轨道呈______ 形;
(2)共价键的类型有两种分别是σ键和π键,σ键的对称方式为______ ;
(3)某元素位于元素周期表中第四周期,第VA族,元素符号是______ ,最高价氧化物对应的水化物的化学式______ ;
(4)用“>”或“<”填空:①能量:4p______ 5s ②离子半径:F-______ Na+;
(5)二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
①S2Cl2的结构式为______ ,其化学键类型有______ (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
②电负性:S______ Cl(填“>”或“<”),每个S原子有______ 对孤电子对。
(2)共价键的类型有两种分别是σ键和π键,σ键的对称方式为
(3)某元素位于元素周期表中第四周期,第VA族,元素符号是
(4)用“>”或“<”填空:①能量:4p
(5)二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
①S2Cl2的结构式为
②电负性:S
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解题方法
【推荐1】亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的化工原料。亚硝酸钠易潮解,易溶于水和液氨,微溶于乙醇、甲醇、乙醚等有机溶剂。25℃时,用pH试纸测得0.1mol•L-1NaNO2溶液的pH7。
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是_____ (用离子方程式表示),该NaNO2溶液中c(HNO2)=_____ (用溶液中其他离子的浓度关系式表示)。
(2)常温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH_____ (填“大于”“小于”或“等于”,下同)7,c(Na+)_____ c(NO)。
(3)依据VSEPR模型推测CO的空间结构为_____ 。分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则CO中的大π键应表示为_____ 。
(4)UO2可用于制备UF4发生反应:2UO2+5NH4HF22UF4•2NH4F+3NH3↑+4H2O↑,其中HF的结构可表示为,反应中断裂的化学键有______ (填序号)。
a.氢键 b.极性键 c.离子键 d.金属键 e.非极性键
(1)NaNO2溶液pH>7的原因是
(2)常温下,pH=3的HNO2溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液pH
(3)依据VSEPR模型推测CO的空间结构为
(4)UO2可用于制备UF4发生反应:2UO2+5NH4HF22UF4•2NH4F+3NH3↑+4H2O↑,其中HF的结构可表示为,反应中断裂的化学键有
a.氢键 b.极性键 c.离子键 d.金属键 e.非极性键
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【推荐2】铬是一种重要的元素,在合金、电镀、鞣制领域都有重要的应用,的配位能力很强,可以形成多种配离子。
(1)基态原子价层电子的轨道表达式为___________ ,同周期元素的基态原子最外层电子数与相同的元素有___________ (写元素符号)。
(2)是最重要的铬(Ⅲ)盐之一,阴离子的空间构型为___________ ,基态原子核外电子中成对电子数和未成对电子数之比为___________ 。
(3)中的数目为___________ ,含有的的配体是___________ ,配位数是___________ ,配位原子是___________ 。
(4)比较的键角,按由大到小顺序排列:___________ 。
(1)基态原子价层电子的轨道表达式为
(2)是最重要的铬(Ⅲ)盐之一,阴离子的空间构型为
(3)中的数目为
(4)比较的键角,按由大到小顺序排列:
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解题方法
【推荐3】引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、含锌有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知交通污染是目前造成我国灰霾天气主要原因之一。
(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为_________ 。
(2)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CH-CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①N2O分子的立体构型为______ 。
②CH2=CH-CHO分子中碳原子的杂化方式为______
③1mol HCOOH 中含σ键数目为_____ 。
④NO 能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配体为______ ,Fe的化合价为_____ 。
(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为
(2)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CH-CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①N2O分子的立体构型为
②CH2=CH-CHO分子中碳原子的杂化方式为
③1mol HCOOH 中含σ键数目为
④NO 能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配体为
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