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1 . 甲基叔戊基醚(TAME,简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,通过甲醇(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件,体系中主要发生如下反应(B为2-甲基-1-丁烯的简写,不考虑其他副反应):
反应ⅰ:反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)磷钼酸()可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似。基态钼原子的价层电子排布式为
(2)比较
(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究表明:用不同浓度(1~3%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为1%、2%、3%的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验,得到随时间的变化曲线如图所示。①用3%的磷钼酸浸渍时,在4~6h内,T的平均生成速率为
②下列说法正确的有
A.三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大
B.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,减小
C.催化剂可加快化学反应速率,提高甲醇的平衡转化率
D.降低温度,反应ⅰ和ⅱ的正、逆反应速率都减小
E.达到平衡后,加入M,不变
(4)研究团队继续研究其他条件不变时,不同醇烯比(甲醇M与烯烃A的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响,当A起始浓度时,测得平衡时B和T的随的变化曲线如图。当时,计算反应i的平衡常数
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2 . 已知氮元素及其化合物的转化关系如下图所示,回答下列问题。(1)已知1mol氨气发生反应②,完全反应生成NO和水蒸气时放出226kJ的热,该反应的热化学方程式是_______ 。
(2)反应④的离子方程式为_______ 。理论上如图N2合成1mol硝酸,至少需要氧气共_______ mol。
(3)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,该过程的总反应化学方程式为_______ 。(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2,可用NaOH溶液吸收。发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O,2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)
①根据上图得知_______ (填字母)。
A.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
B.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是_______ 。
(2)反应④的离子方程式为
(3)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,该过程的总反应化学方程式为
①根据上图得知
A.NaOH溶液浓度越大,氮氧化物的吸收率越大
B.NO2含量越大,氮氧化物的吸收率越大
②当α小于50%时,加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率,原因是
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3 . 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、CO、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
(1)I.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H= +133 kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为___________ 。
(2)II.脱碳:
向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________ 。
A.混合气体的平均式量保持不变
B.CO2和H2的体积分数保持不变
C.CO2和H2的转化率相等
D.混合气体的密度保持不变
E.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
(3)III.脱硫:
如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO。物质A的化学式为___________ ,阴极的电极反应式是___________ 。
(1)I.脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H= +133 kJ/mol
H2O(g)=H2O(l) H=- 44 kJ/mol
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为
(2)II.脱碳:
向2L恒容密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应 CO2(g) + 3H2(g) =CH3OH(l) + H2O(l)。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是
A.混合气体的平均式量保持不变
B.CO2和H2的体积分数保持不变
C.CO2和H2的转化率相等
D.混合气体的密度保持不变
E.1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
(3)III.脱硫:
如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO。物质A的化学式为
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4 . 甲烷()在生产生活中用途广泛,常用作燃料。利用、与在催化剂作用下可以合成甲烷。回答下列问题:
(1)实验测得与反应生成和的反应中,每生成(标准状况),放出热量,则该反应的热化学方程式为______________________ 。
(2)已知有关物质的化学键键能数据如下:
试计算反应的焓变等于___________ 。
(3)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:反应I的化学方程式为_______________ 。
(液)分解成气态物质需要吸收的能量是,硫的燃烧热为,则反应Ⅱ的热化学方程式为___________ 。
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图为通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出光电转化过程的化学反应方程式:______________ 。
(1)实验测得与反应生成和的反应中,每生成(标准状况),放出热量,则该反应的热化学方程式为
(2)已知有关物质的化学键键能数据如下:
化学链 | |||||
键能/ | 436 | 343 | 805 | 413 | 465 |
(3)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,过程如下:反应I的化学方程式为
(液)分解成气态物质需要吸收的能量是,硫的燃烧热为,则反应Ⅱ的热化学方程式为
(4)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图为通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。写出光电转化过程的化学反应方程式:
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5 . 已知(g)和(l)的燃烧热分别是1411.0和1366.8,则反应的为
A. | B. | C. | D. |
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6 . 二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的___________ ;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是___________ (填标号)。___________ ;
②图中对应等压过程的曲线是___________ ;
③当时,的平衡转化率___________ ,反应条件可能为___________ 或___________ 。
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
总反应的
A. B.
C. D.
(2)合成总反应在起始物时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为,在℃下的、在下的如图所示。①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式②图中对应等压过程的曲线是
③当时,的平衡转化率
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7 . 回答下列问题。
(1)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240.0kJ·mol-1;
③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)=N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=___________ kJ·mol-1.
(2)反应NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1自发进行的条件是___________ (填“高温”或“低温”)。
(3)工业上以含SO2的废气为原料,用电化学的方法制取硫酸的装置图如下:请写出负极的电极反应式:___________ 。
(4)常温下,pH=3的醋酸溶液中,由水电离产生的___________ mol∙L−1.
(5)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈___________ (填“酸性”“碱性”或“中性”)
(6)KAl(SO4)2‧12H2O可用作净水剂,其原理是___________ (用离子方程式说明)。
(7)已知常温下,Ka(HCN)=6.2×10-10。常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显___________ (填“酸”“碱”或“中”)性。
(8)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:lg5=0.7),已知,,若将该溶液的pH调至4.0,___________ (填“是”或“否”)可以达到除去杂质而不损失的目的。
(1)根据所学知识回答下列问题:
(1)已知:①N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.0kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240.0kJ·mol-1;
③2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s) ΔH=-1644.0kJ·mol-1
则反应2NH3(g)+Fe2O3(s)=N2(g)+3H2O(g)+2Fe(s) ΔH=
(2)反应NH2COONH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49kJ·mol-1自发进行的条件是
(3)工业上以含SO2的废气为原料,用电化学的方法制取硫酸的装置图如下:请写出负极的电极反应式:
(4)常温下,pH=3的醋酸溶液中,由水电离产生的
(5)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈
(6)KAl(SO4)2‧12H2O可用作净水剂,其原理是
(7)已知常温下,Ka(HCN)=6.2×10-10。常温下,含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显
(8)某溶液中含有杂质,溶液中的浓度为0.020mol∙L−1,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全(注:lg5=0.7),已知,,若将该溶液的pH调至4.0,
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8 . 科学家在寻求将太阳能转化成化学能的办法,其中办法之一就是利用太阳能将分解成,再将化学能转化为其他能源。右图是有关的能量循环示意图(已知:H-H键的键能为a ,O—O键的键能为b )。下列有关说法正确的是
A.图中 |
B.断开1mol H—O键所需要的太阳能为 |
C.1mol 燃烧生成液态水的能量变化为 |
D.水蒸气所具有的能量比液态水多kJ |
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9 . 25℃、101kPa下:① ,② 。下列说法正确的是
A.和中阴、阳离子个数比不相等 |
B.反应①和②生成等物质的量的产物时,转移电子数不同 |
C.1mol Na(s)与足量在常温和点燃条件下反应放出的热量相同 |
D.25℃、101kPa下, |
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10 . 甲醇作为燃料,在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25°C、101 kPa 时,1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518kJ热量。该反应燃烧热的热化学方程式为_______ 。
(2)甲醇的合成以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。①补全上图:图中A处应填入_________ 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH______ 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)已知下列反应的焓变
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= -870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH2= -393.5kJ/mol
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH3= -285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)的焓变ΔH=__________ 。
(1)甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料。汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18(l)]。已知:25°C、101 kPa 时,1 molC8H18(l)完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水,放出5518kJ热量。该反应燃烧热的热化学方程式为
(2)甲醇的合成以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。①补全上图:图中A处应填入
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的ΔH
(3)已知下列反应的焓变
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1= -870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH2= -393.5kJ/mol
③2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH3= -285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)的焓变ΔH=
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