CO2分子结构稳定,难以给出电子,较容易接受电子,较难活化。采用CO2作为碳源,通过CO2催化加氢方式,不仅可以减少温室气体的排放,还可以将CO2转化为高附加值的化学产品,具有重要的战略意义。
(1)一种CO2直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式____________ 。
②MgOCO2也可以写成MgCO3,写出的VSEPR模型名称______ 。
(2)已知:主反应CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式如下
①温度过高或温度过低均不利于该反应的进行,原因是______ 。
②CO2催化加氢制甲醇过程中的主要竞争反应为:。在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和CH3OH选择性随温度变化关系如图b所示,分析236℃以后,图b中曲线下降的原因______ 。
(3)电解 CO2可用于制备HCOOK。该原理示意图如图所示:
①写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:______ 。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是______ 。
③若阴极区反应3mol CO2的同时,阳极区得到5 mol气体,则阴极区除了得到HCOOK外,同时可得到______ molK2CO3。
(1)一种CO2直接加氢的反应机理如图a所示。
①写出总反应的化学方程式
②MgOCO2也可以写成MgCO3,写出的VSEPR模型名称
(2)已知:主反应CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式如下
①温度过高或温度过低均不利于该反应的进行,原因是
②CO2催化加氢制甲醇过程中的主要竞争反应为:。在恒温密闭容器中,维持压强和投料不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和CH3OH选择性随温度变化关系如图b所示,分析236℃以后,图b中曲线下降的原因
(3)电解 CO2可用于制备HCOOK。该原理示意图如图所示:
①写出CO2还原为HCOO-的电极反应式:
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是
③若阴极区反应3mol CO2的同时,阳极区得到5 mol气体,则阴极区除了得到HCOOK外,同时可得到
更新时间:2024-03-20 14:02:08
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【推荐1】氯化铁是一种重要的铁盐,主要用于金属蚀刻、污水处理等。某化学兴趣小组利用氯化铁进行了一系列探究性学习:
I.探究浓度对化学平衡的影响规律。完成下表:
(1)现象是______
(2)现象是______
(3)作用是_____
(4)对实验现象的解释
①试管a:滴加较高浓度的,_______ ;试管b:加入少量的铁粉,_______ 。
(5)实验结论:_______ 。
II.探究温度对化学平衡的影响。
(6)在盛有沸水的烧杯中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液,继续加热,体系呈红褐色,原因是_______ (请从平衡移动原理的角度解释)。若将饱和氯化铁溶液蒸干、灼烧得到的固体是_______ 。
I.探究浓度对化学平衡的影响规律。完成下表:
实验过程 | |
解释与结论 | (4)对实验现象的解释 ①试管a:滴加较高浓度的,_______; 试管b:加入少量的铁粉,_______。 (5)实验结论:_______。 |
(2)现象是
(3)作用是
(4)对实验现象的解释
①试管a:滴加较高浓度的,
(5)实验结论:
II.探究温度对化学平衡的影响。
(6)在盛有沸水的烧杯中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液,继续加热,体系呈红褐色,原因是
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【推荐2】回答下列问题:
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(l) △H1=﹣a kJ•mol﹣1
②H2(g)+ O2(g)═H2O(1) △H2=﹣b kJ•mol﹣1
NH3分解的热化学方程式为___________ 。
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=﹣lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1请判断该反应△H___________ 0(请填入“>”、“<”或“=”)。在T1~T2温度区间内,容器中CO2(g)的浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是___________ 。
②图1中点1、2对应的反应速率v1(逆)___________ v2(正)(填“>”、“=”或“<”)。
③图2中特定温度下pK的值对应C点,则随温度变化A、B、D、E四点中变化趋势合理的是___________ 。
④乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)⇌CH3OCH3(g) △H=+50.7 kJ•mol﹣1,该反应的速率方程可表示为v(正)=k(正)•c(C2H5OH)和v逆=k逆•c(CH3OCH3),k(正)和k(逆)只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)___________ (填“>”、“=”或“<”)Ea(逆),已知:T℃时,k(正)=0.006 s﹣1,k(逆)=0.002 s﹣1,该温度下向某恒容密闭容器中充入1.5 mol乙醇和4 mol甲醚,请判断此时反应的移动方向并给出理由__________
(1)已知:①4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(l) △H1=﹣a kJ•mol﹣1
②H2(g)+ O2(g)═H2O(1) △H2=﹣b kJ•mol﹣1
NH3分解的热化学方程式为
(2)工业上常采用CO2和H2为原料合成乙醇,某实验小组将CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密闭容器中发生反应:2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。在相同的时间内,容器中CO2的浓度随温度T的变化如图1所示,上述反应的pK(pK=﹣lgK,K表示反应平衡常数)随温度T的变化如图2所示。
①由图1请判断该反应△H
②图1中点1、2对应的反应速率v1(逆)
③图2中特定温度下pK的值对应C点,则随温度变化A、B、D、E四点中变化趋势合理的是
④乙烯气相直接水合法过程中会发生乙醇的异构化反应:C2H5OH(g)⇌CH3OCH3(g) △H=+50.7 kJ•mol﹣1,该反应的速率方程可表示为v(正)=k(正)•c(C2H5OH)和v逆=k逆•c(CH3OCH3),k(正)和k(逆)只与温度有关。该反应的活化能Ea(正)
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【推荐3】根据要求,回答下列问题:
(1)在中和反应反应热的测定实验中,为得到较准确的数值,适合用来做实验的一组试剂为___________ (填字母)。
A.盐酸+适量固体
B.盐酸溶液
C.适量浓硫酸溶液
(2)用下图甲、乙、丙三个容积相同的烧瓶收集等量的NO2气体,完成温度对化学平衡影响的实验,将操作步骤、预期现象和结论填入下表:(可以不填满)
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
通过观察___________ (填实验现象),即可得出Fe3+、Cu2+的催化效果的差异。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是___________ 。
(4)某实验小组欲探究某一外界条件对酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应速率的影响,设计实验方案如下:
上述反应的离子方程式为___________ ,该实验是探究___________ 对反应速率的影响。
(1)在中和反应反应热的测定实验中,为得到较准确的数值,适合用来做实验的一组试剂为
A.盐酸+适量固体
B.盐酸溶液
C.适量浓硫酸溶液
(2)用下图甲、乙、丙三个容积相同的烧瓶收集等量的NO2气体,完成温度对化学平衡影响的实验,将操作步骤、预期现象和结论填入下表:(可以不填满)
实验步骤与操作 | 预期现象 | 结论 |
当三只相同烧瓶中气体的颜色相同时,用弹簧夹夹紧甲、乙烧瓶间的橡皮管 | 不填 | 不填 |
同时将甲、乙两只烧瓶放入盛有冰水热水的两只烧杯中 | 放入热水中的烧瓶气体颜色比丙中的 | |
放入冰水中的烧瓶气体颜色比丙中的 |
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
通过观察
(4)某实验小组欲探究某一外界条件对酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应速率的影响,设计实验方案如下:
实验序号 | 草酸溶液 | 酸性高锰酸钾溶液 |
① | 、 | 、 |
② | 、 | 、 |
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解答题-原理综合题
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【推荐1】回答下列问题:
(1)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。经2min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。回答下列①~③问题:
①判断该反应达到平衡状态的标志是___________ (填字母)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率不变;
②SO2的转化率为___________ 。
③恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
a.写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______
b.ΔH2=___________ kJ·mol-1。
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后KHCO3浓度基本保持不变,温度控制在10°C左右。生成C2H4的电极反应式为___________ 。
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是___________ 点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___________ 。
(4)利用纳米铁粉可以有效处理废水中的Cu2+和Zn2+,去除机理如图-1所示。
①纳米铁粉去除污水中Cu2+和Zn2+机理不同,请解释原因并简述两者的区别:___________ 。
②由图-2可知,pH<3时,随pH减小,Cu2+和Zn2+去除率减小的原因是:_______ 。
(1)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ·mol-1。经2min后达到平衡,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。回答下列①~③问题:
①判断该反应达到平衡状态的标志是
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率不变;
②SO2的转化率为
③恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
a.写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:
b.ΔH2=
(2)多晶Cu是目前唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如C2H4)的金属。如图所示,电解装置中分别以多晶Cu和Pt为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,反应前后KHCO3浓度基本保持不变,温度控制在10°C左右。生成C2H4的电极反应式为
(3)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是
(4)利用纳米铁粉可以有效处理废水中的Cu2+和Zn2+,去除机理如图-1所示。
①纳米铁粉去除污水中Cu2+和Zn2+机理不同,请解释原因并简述两者的区别:
②由图-2可知,pH<3时,随pH减小,Cu2+和Zn2+去除率减小的原因是:
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】亚磷酸(H3PO3)是二元酸,H3PO3溶液存在电离平衡:H3PO3H+ + H2PO3-。亚磷酸与足量NaOH溶液反应,生成水和Na2HPO3。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式______ 。
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH______ 7(填“>”、 “<” 或“=”)。
③某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+)=2.5×10-2 mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是______ ,该温度下H3PO3电离平衡的平衡常数K=______ 。(H3PO3第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字)
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式______ 。
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为______ 。
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为_____ 。
(1)①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式
②根据亚磷酸(H3PO3)的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH
③某温度下,0.1000 mol·L-1的H3PO3溶液中c (H+)=2.5×10-2 mol·L-1,除OH—之外其他离子的浓度由大到小的顺序是
(2)亚磷酸具有强还原性,可使碘水褪色,该反应的化学方程式
(3)电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如下:
说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。
①阴极的电极反应式为
②产品室中生成亚磷酸的离子方程式为
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解题方法
【推荐3】碳及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用。请按要求回答下列问题:
(1)已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H =-393 kJ•mol-1;
2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) △H = -566 kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H = -484 kJ•mol-1
将水蒸气喷到灼热的炭上可实现炭的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式为______________________________________________________________________ 。
(2)将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组实验数据:
①该反应的正反应为__________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②实验1中,0~4 min时段内,以v(H2)表示的反应速率为__________ 。若在此温度下H2O(g)、CO(g)起始量分别为2 mol、4 mol,则此反应的平衡常数为___________ 。
③实验2达到平衡时CO的转化率为_________ 。
④实验3与实验2相比,改变的条件是_________ ;
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作标注实验编号。
__________
(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池的负极反应式为____________________________________ 。
(4)一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物),则阴极的电极反应式为__________________________ 。
(1)已知:C(s)+O2(g) = CO2(g) △H =-393 kJ•mol-1;
2CO(g)+O2(g) = 2CO2(g) △H = -566 kJ•mol-1;
2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H = -484 kJ•mol-1
将水蒸气喷到灼热的炭上可实现炭的气化(制得CO、H2),该反应的热化学方程式为
(2)将一定量CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2 L的恒容密闭容器中,一定条件下发生反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组实验数据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | |
H2O | CO | CO2 | |||
1 | 500 | 4 | 8 | 3.2 | 4 |
2 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 3 |
3 | 750 | 2 | 4 | 0.8 | 1 |
②实验1中,0~4 min时段内,以v(H2)表示的反应速率为
③实验2达到平衡时CO的转化率为
④实验3与实验2相比,改变的条件是
请在下图坐标中画出“实验2”与“实验3”中c(CO2)随时间变化的曲线,并作标注实验编号。
(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池的负极反应式为
(4)一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物),则阴极的电极反应式为
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【推荐1】为实现“双碳”目标,用二氧化碳制备甲醇可实现二氧化碳资源化利用、降低碳排放。回答下列问题:
(1)二氧化碳排放主要来源之一是工业生产中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。化石燃料除了作为燃料外,还可以转化为其他更有价值的产品,下列过程属于物理变化的是___________(填标号)。
(2)已知:反应I:
反应Ⅱ:
①则反应Ⅲ:催化加氢制取的热化学方程式为___________ 。
②已知部分物质的结构式:CO:;:。相关化学键的键能数据如下:
则_________ ,反应Ⅲ在_________ (填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
③反应Ⅱ的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
图中决速步骤反应的方程式是___________ 。
(3)用惰性电极电解吸收的NaOH溶液,可将转化为有机物(如,和等),从而实现对的综合利用,已知电解得到的还原产物的法拉第效率()与电解电压有关。
①当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的为0,则阴极的主要还原产物为________ (填化学式)。
②当电解电压为时,由生成的电极反应式为___________ 。
③现处理1L吸收液,当阳极生成气体的体积为224mL(标准状况)时,测得溶液中,其___________ (忽略电解前后溶液体积变化)。
(1)二氧化碳排放主要来源之一是工业生产中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧。化石燃料除了作为燃料外,还可以转化为其他更有价值的产品,下列过程属于物理变化的是___________(填标号)。
A.煤干馏 | B.环烷烃催化重整 | C.石油分馏 | D.丁烷裂解 |
(2)已知:反应I:
反应Ⅱ:
①则反应Ⅲ:催化加氢制取的热化学方程式为
②已知部分物质的结构式:CO:;:。相关化学键的键能数据如下:
化学键 | |||||
键能 | 803 | 436 | 414 | x | 464 |
③反应Ⅱ的反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
图中决速步骤反应的方程式是
(3)用惰性电极电解吸收的NaOH溶液,可将转化为有机物(如,和等),从而实现对的综合利用,已知电解得到的还原产物的法拉第效率()与电解电压有关。
①当电解电压为时,电解过程中含碳还原产物的为0,则阴极的主要还原产物为
②当电解电压为时,由生成的电极反应式为
③现处理1L吸收液,当阳极生成气体的体积为224mL(标准状况)时,测得溶液中,其
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解题方法
【推荐2】工业生产硫酸中,的催化氧化是关键步骤,排放处理未达标的尾气会产生严重的空气污染。回答下列问题:
(1)是形成酸雨的污染物之一,酸雨的pH范围是___________ 。
(2)已知:①
②
③
写出和反应生成和的热化学方程式___________ 。
(3)硫酸工业中涉及反应: 。一定条件下,在恒压密闭容器中,通入和发生上述反应,的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=___________ (保留三位有效数字,已知:分压=气体总压强×该气体的物质的量分数,用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数)。
恒压条件下,关于该反应的下列说法中正确的是___________ 。
A.Q大于0
B.相同时间内生成,同时消耗,反应达到平衡
C.相同温度下压强越大,的转化率就越大,该反应的平衡常数就越大
D.反应达到平衡后,保持温度不变,再充入和,的平衡转化率不变
(4)已知:25℃时,,,该温度下与沉淀共存的悬浊液中,___________ 。
(5)用如图装置回收,可制得硫酸,电极均为惰性电极,a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜,写出阴极的电极反应式___________ 。当阴极收集到标准状况下的时,理论上在阳极能得到___________ 。
(1)是形成酸雨的污染物之一,酸雨的pH范围是
(2)已知:①
②
③
写出和反应生成和的热化学方程式
(3)硫酸工业中涉及反应: 。一定条件下,在恒压密闭容器中,通入和发生上述反应,的平衡转化率和压强、温度的关系如图所示。a点时该反应的压强平衡常数Kp=
恒压条件下,关于该反应的下列说法中正确的是
A.Q大于0
B.相同时间内生成,同时消耗,反应达到平衡
C.相同温度下压强越大,的转化率就越大,该反应的平衡常数就越大
D.反应达到平衡后,保持温度不变,再充入和,的平衡转化率不变
(4)已知:25℃时,,,该温度下与沉淀共存的悬浊液中,
(5)用如图装置回收,可制得硫酸,电极均为惰性电极,a、b膜分别为阳离子、阴离子交换膜,写出阴极的电极反应式
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(0.65)
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【推荐3】磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种大型非线性光学晶体。以氯磷灰石(主要成分为Ca5(PO4)3Cl,还含有少量Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制备KH2PO4的一种工艺流程如图所示:
已知:①Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
②Ca3(PO4)2与CaHPO4均难溶于水,Ca(H2PO4)2易溶于水。
(1)“酸浸”时发生的化学反应为Ca5(PO4)3Cl+5H2SO4(浓)=5CaSO4+3H3PO4+HCl↑,该反应体现了浓硫酸的___________ 性和___________ 性。可提高酸浸反应速率的措施有___________ 。(写其中一条即可)
(2)滤渣的成分为___________ 和CaSO4,若c(离子)<1.0×10-5mol∙L-1时表明沉淀完全,计算Fe3+完全沉淀时的pH>___________ 。
(3)常温下磷酸的电离平衡常数Ka1=7.1×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13,H2CO3的电离常数Ka1=4.3×10-7、Ka2=4.7×10-11,则常温下KH2PO4水溶液显___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”),若将磷酸滴入碳酸钠溶液中,反应的离子方程式有错误的是___________ 。
A.H3PO4+=+ B.2H3PO4+=CO2↑+2+H2O
C.H3PO4+2=2+ D.H3PO4+3=3+
(4)以熔融碳酸钠燃料电池(图1)为电源,KH2PO4可通过图2装置电解制备:
①燃料电池(图1)中电极A上H2参与的电极反应式为___________ 。
②电解池中若通电前a、b两室溶液的质量相等,若有2NA个K+通过交换膜,则两室溶液的质量差为___________ g。
已知:①Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
②Ca3(PO4)2与CaHPO4均难溶于水,Ca(H2PO4)2易溶于水。
(1)“酸浸”时发生的化学反应为Ca5(PO4)3Cl+5H2SO4(浓)=5CaSO4+3H3PO4+HCl↑,该反应体现了浓硫酸的
(2)滤渣的成分为
(3)常温下磷酸的电离平衡常数Ka1=7.1×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13,H2CO3的电离常数Ka1=4.3×10-7、Ka2=4.7×10-11,则常温下KH2PO4水溶液显
A.H3PO4+=+ B.2H3PO4+=CO2↑+2+H2O
C.H3PO4+2=2+ D.H3PO4+3=3+
(4)以熔融碳酸钠燃料电池(图1)为电源,KH2PO4可通过图2装置电解制备:
①燃料电池(图1)中电极A上H2参与的电极反应式为
②电解池中若通电前a、b两室溶液的质量相等,若有2NA个K+通过交换膜,则两室溶液的质量差为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】钙钛矿(主要成分是CaTiO3)太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高,引起了科研工作者的广泛关注,科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__ ,能量最高的能级有__ 个空轨道;Si、P、S第一电离能由小到大顺序是__ 。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___ 。
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为___ 。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有__ (填字母)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有__ 个σ键,C原子的杂化方式为__ 。
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为__ ,与Ti4+距离最近且相等的O2-有__ 个;晶体的密度为ρg/cm3,最近的Ti4+和O2-之间的距离为__ nm(填计算式)。(CaTiO3的摩尔质量为136g/mol,NA为阿伏加 德罗常数)。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键 | C−C | C−H | C−O | Si−Si | Si−H | Si−O |
键能/kJ▪mol-1 | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
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【推荐2】物质的组成与结构决定了物质的性质与变化,回答下列问题:
(1)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个____________ ,电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫做____________ 。
(2)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布式为_______________ ;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_________ 种。
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如下图,As原子的杂化方式为___________ ,雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,写出该反应方程式__________________________________________ 。SnCl4分子的空间构型为_________________
(4)某晶体的晶胞结构如上图所示,该晶体的化学式为___________ ,该晶胞参数为:a = 250.4 pm, c = 666.1 pm,γ = 120o;1号原子坐标为(0,0,0),2号原子坐标为(1/3,2/3,0),则3号原子坐标为_____________ ,计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距为_____________ 。(保留四位有效数字)
(5)体心立方堆积的晶胞是个立方体,如果半径为r的原子保持紧密接触,立方体的中心能容得下半径最大为___________ 的一个原子。
(1)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个
(2)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布式为
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如下图,As原子的杂化方式为
(4)某晶体的晶胞结构如上图所示,该晶体的化学式为
(5)体心立方堆积的晶胞是个立方体,如果半径为r的原子保持紧密接触,立方体的中心能容得下半径最大为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】2022年以来,全球化石能源价格一路飙升,对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
(1)电解水产氢是目前较为理想的制氢技术,这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料,大幅提高了催化效率。
①基态Ni原子价电子排布式是_______ ,它在元素周期表中的位置是_______ 。
②分子内的O-H键a、分子间的范德华力b、氢键c,从强到弱依次为_______ (用a、b、c表示)
③能与水混溶,但是却不溶于。请解释其原因_______ 。
(2)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷()是一种潜在的储氢材料,可由(结构为平面六元环状)通过如下反应制得:。
①第一电离能介于N、B之间的第二周期元素有_______ 种。
②中B、N原子的杂化轨道类型分别为_______ 。
③中共用电子对偏向N,中硼元素的化合价为+3价,则B、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为_______ 。
(1)电解水产氢是目前较为理想的制氢技术,这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料,大幅提高了催化效率。
①基态Ni原子价电子排布式是
②分子内的O-H键a、分子间的范德华力b、氢键c,从强到弱依次为
③能与水混溶,但是却不溶于。请解释其原因
(2)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷()是一种潜在的储氢材料,可由(结构为平面六元环状)通过如下反应制得:。
①第一电离能介于N、B之间的第二周期元素有
②中B、N原子的杂化轨道类型分别为
③中共用电子对偏向N,中硼元素的化合价为+3价,则B、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为
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