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解题方法
1 . Ⅰ.利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO−,装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/25/873a641f-9bf0-4b49-b83a-6f4c896597ae.png?resizew=288)
(1)①在该装置中,右侧Pt电极的电极反应式为_______ 。
②装置工作时,阴极除有HCOO−生成外,还可能生成副产物H2降低电解效率。已知:电解效率=
×100%;若测得阴极区内的c(HCOO−)=0.03mol/L,电解效率为75%,则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共_______ mL。(忽略电解前后溶液的体积变化)
Ⅱ.CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体,并制备CO和H2.主要反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1;
反应Ⅱ:CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2;
反应Ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3
已知:反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。
(2)上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是_______ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)反应的ΔH,ΔH3=_______ kJ⋅mol−1。
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(3)向密闭容器中,通入3molCO2和1molCH4,若仅考虑上述反应,平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时,CH4的物质的量分数为_______ ,用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______ 。900K后随温度升高,H2物质的量减少的原因为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/25/dc171c32-1654-4b51-a304-0e9d5f01a351.png?resizew=324)
(4)DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳,该过程与两个反应有关:①CH4→NiC+2H2 ΔH>0;②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种:A.提高原料气中CO2的占比;B.在常规的Ni催化剂中添加MgO,使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因_______ (答出两条即可)。
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(1)①在该装置中,右侧Pt电极的电极反应式为
②装置工作时,阴极除有HCOO−生成外,还可能生成副产物H2降低电解效率。已知:电解效率=
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Ⅱ.CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体,并制备CO和H2.主要反应如下:
反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1;
反应Ⅱ:CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2;
反应Ⅲ:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3
已知:反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。
(2)上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是
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(3)向密闭容器中,通入3molCO2和1molCH4,若仅考虑上述反应,平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时,CH4的物质的量分数为
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(4)DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳,该过程与两个反应有关:①CH4→NiC+2H2 ΔH>0;②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种:A.提高原料气中CO2的占比;B.在常规的Ni催化剂中添加MgO,使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因
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2 . 某温度下,在1L恒容密闭容器中2molX发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z(g),有关数据如下:
下列说法正确的是
时间段/min | 0~2 | 0~4 | 0~6 |
产物Z的平均生成速率/mol·L−1·min−1 | 0.20 | 0.15 | 0.10 |
A.1min时,Y的体积分数小于33.3% |
B.2min时,加入0.2molZ,此时v正(Z)<v逆(Z) |
C.3min时,Z的浓度为0.45mol·L−1 |
D.5min时,X的转化率为30% |
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解题方法
3 . 室温下,通过下列实验探究亚硫酸盐的性质。已知:Ka1(H2SO3)=1.54×10−2、Ka2(H2SO3)=1.02×10−7。
下列说法错误的是
实验 | 实验操作和现象 |
1 | 向10mL0.1mol/LNaOH溶液中通入11.2mL(标准状况)SO2,测得pH约为9 |
2 | 向10mL0.1mol/LNaOH溶液中通入SO2至溶液pH=6 |
3 | 向10mL0.1mol/LNaOH溶液中通入22.4mL(标准状况)SO2,测得pH约为3 |
4 | 取实验3所得溶液1mL,加入1mL0.01mol/LBaCl2溶液,产生白色沉淀 |
A.实验1得到的溶液中:c(![]() ![]() |
B.实验2得到的溶液中:2c(![]() ![]() |
C.实验3得到的溶液中:c(H+)+c(Na+)<c(![]() |
D.实验4中可知:Ksp(BaSO3)<2.55×10−8 |
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4 . 二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡胶工业的硫化剂,它的分子结构与H2O2相似,下列说法错误的是
A.S2Cl2是含有极性键的非极性分子 |
B.SO2中S的VSEPR模型为平面三角形 |
C.键角:H2O<SO2 |
D.沸点:H2O>HCl |
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解题方法
5 . 地壳中含量第二的金属元素R可与短周期主族元素X、Y、Z组成纳米酶。其中X、Y、Z原子序数依次增大且相邻,原子核外电子数之和为31,X与Y同周期。下列判断正确的是
A.原子半径:X>Y>Z | B.单质的氧化性:Y>Z |
C.R元素的氯化物溶液呈中性 | D.X的氧化物对应的水化物为强酸 |
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6 . 为达到实验目的,下列实验操作正确的是
实验操作 | 实验目的 | |
A | 向1mL淀粉溶液中滴入稀硫酸,水浴加热5min后取少量溶液,加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热 | 检验淀粉在稀硫酸条件下水解产物是否具有还原性 |
B | 将木炭加入浓硫酸中并加热,并将反应的气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水 | 检验气体产物中含SO2和CO2 |
C | 向苯酚和苯的混合溶液中加入浓溴水,充分反应后,过滤 | 除去苯中混有的苯酚 |
D | 分别向盛有Ba(NO3)2 、Na2SO3、NaAlO2溶液的试管中滴加过量的稀硫酸 | 鉴别Ba(NO3)2、Na2SO3、NaAlO2三种溶液 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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解题方法
7 . 下列实验装置(加持装置忽略)及操作错误的是
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
A.验证铁的吸氧腐蚀 | B.用pH计测量溶液的pH | C.除去Cl2中的HCl | D.实验室制备氨气 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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8 . 三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.生成22.4LNO,电子转移数为NA |
B.消耗9gH2O,形成H—F键数目为1.8NA |
C.1mol/L的HNO3溶液含![]() |
D.反应中若有1molNF3被氧化,则理论上需要分子数为2NA的氧化剂 |
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9 . 我国科学家利用Zn(NO3)2和AgNO3在十八胺(C18H37NH2)中氧化性不同,分别制得纳米晶体材料ZnO和Ag。对于上述相关元素,下列说法错误的是
A.基态Zn原子的最高能层的电子的电子云轮廓图是球形 |
B.已知Ag与Cu是位于相邻周期的同族元素,则Ag位于元素周期表的ds区 |
C.第一电离能:O>N>Zn |
D.电负性:N>C>H |
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10 . 室温下,经指定操作后,下列各组溶液中的离子还能大量共存的是
A.加入少量CO2:Ca2+、Na+、![]() |
B.加入K2Cr2O7:H+、Fe2+、![]() |
C.加入Na[Al(OH)4]:![]() ![]() |
D.加入AgCl:K+、![]() |
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