• 1、

    CO2资源化在推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。

    I. CO2与H2在固载金属催化剂上可发生以下反应:

    反应i.CO2g+H2gHCOOHg ΔH1

    反应ii.CO2g+H2gH2Og+COg ΔH2>0

    反应iii.……

    可能的反应机理如图所示(M为催化剂)。

    (1)反应iii的化学方程式为

    (2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物的反应热):

    物质

    CO2(g)

    H2(g)

    HCOOH(g)

    标准摩尔生成焓/kJ·mol-1

    -393.51

    0

    -362.3

    依据以上信息,ΔH1= , 反应ii在较(填“高”、“低”或“任意”) 温度下能自发进行。

    (3)在一定压强下,按n(H2):n(CO2)=1:1 投料,发生反应i和反应ii (忽略反应iii),反应相同时间,CO2的转化率及HCOOH选择性随温度变化曲线如下图所示。(甲酸选择性=CO2×100%)

    ①一定温度下,为了提高甲酸选择性可采取的措施有 (任写一条)。

    ②若M点反应已达到平衡状态,体系中H2的分压为a MPa,则673.15K时反应i的分压平衡常数计算式Kp=MPa-1MPa-1

    ③当温度高于673.15K,随温度升高,反应i与反应ii中CO2的变化量相比,增加更显著的是反应(填“ i”或“ii”),判断的依据是

    Ⅱ.利用电化学装置可实现CO2和CH4两种分子的耦合转化,其原理如下图所示。

    (4)装置工作时,电极A应连接电源的(填“正”或“负”)极,电极A的电极反应式为

  • 2、

    已知三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3(Mr=267.5g/mol)为橙黄色晶体易溶于热水,在冷水中微溶,可在氯化铵和氨水的混合溶液中活性炭做催化剂条件下,利用双氧水氧化CoCl2制备,制备装置如图所示。已知:Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。

    I.制备产品,步骤如下:

    ①称取1.0gNH4Cl固体,用5mL水溶解,加到三颈烧瓶中。

    ②分批加入1.5 g CoCl2后,再加入0.3g活性炭、一定体积的浓氨水和双氧水。

    ③加热至55-60℃反应20min,冷却,过滤。

    ④向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤。

    ⑤向滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体2~3次,低温干燥得到橙黄色晶体。

    回答下列问题:

    (1)写出制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式

    (2)向混合液加入H2O2溶液与氨水时,应最先打开活塞(填字母代号);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55-60℃左右,温度不宜过高的原因是;干燥管中试剂为

    (3)步骤④中趁热过滤的目的是

    (4)步骤⑤中关于甲、乙溶液的选择合理的是(填标号)。

    A.甲为浓盐酸,乙为水        B.甲为乙醇,乙为水        C.甲为浓盐酸,乙为乙醇

    Ⅱ.测定产品纯度,实验如下:

    ①称取ag产品溶于足量稀硝酸中,并用蒸馏水稀释,置于锥形瓶中,加入过量V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液,并加3mL的硝基苯用力振荡。

    ②向锥形瓶中滴入3滴Fe(NO3)3溶液为指示剂,用c2 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时用去V2mL溶液。(已知:KspAgCl=1.8×10-10KspAgSCN=1.0×10-12)

    (5)产品的质量分数为。(列出计算式)

    (6)加入硝基苯的目的是

  • 3、钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的电极材料。以水钴矿(主要成分为Co2O3 , 含少量Fe2O3MgOCaOSiO2等杂质)为原料制备LiCoO2的工艺流程如图所示:

    已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;②CoSCN42在水中不稳定,易溶于有机溶剂;③常温下,KspMgF24.0×1011KspCaF24.0×109。回答下列问题:

    (1)、滤渣的主要成分为
    (2)、“酸浸”工序中不能用盐酸替代硫酸的原因,除了盐酸可能会挥发,腐蚀设备以外,还有可能的原因是 , 该过程中Co2O3发生的反应的离子方程式为:
    (3)、室温下,若金属离子浓度低于1.0×10-5mol·L-1时,可视为沉淀完全,假设在酸浸溶液中Mg2+和Ca2+浓度均为0.1mol/L,则溶液中Mg2+恰好沉淀完全时,溶液中Ca2+的浓度为
    (4)、在水中的稳定性:FeSCN3FeF63-(填“>”“=”或“<”)。流程中“操作”包含的实验操作名称为
    (5)、“煅烧”工序发生主要反应的化学方程式为
    (6)、钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示。晶体中O围绕Co形成八面体,八面体共棱形成层状空间结构,与Li+层交替排列。该晶胞中O的个数为;充电过程中晶胞高度c变大,原因是Li+会从八面体层间脱出,导致

  • 4、室温下,含有MCO3(s)的0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液和含有MSO4(s)的0.01mol·L-1的Na2SO4溶液,两份溶液中的pM[pM=-lgc(M2+)]以及含碳微粒分布分数δ如δ(CO32)=c(CO32)c(CO32)+c(HCO3)+c(H2CO3)随pH变化关系如图所示。已知:M2不水解;100.6=4。

    下列说法正确的是

    A、曲线①表示MCO3的变化曲线 B、x=6.97 C、MSO4(s)的溶度积常数Ksp的数量级为10-6 D、当pH=10.25,溶液中一定存在cNa++2cM2+>3cCO32-
  • 5、利用CO2、H2为原料合成含碳化合物的主要反应如下。

    Ⅰ.CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og  ΔH1=-48.5kJ·mol-1

    Ⅱ.CO2g+H2gCOg+H2Og  ΔH2=+43.9kJ·mol-1

    一定条件下,分别以物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3、n(CO2):n(H2)=1:4向恒压密闭容器中通入CO2和H2混合气体,CO2平衡转化率和CH3OH选择性nCH3OHnCO2×100%随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是

    A、曲线L2表示以n(CO2):n(H2)=1:3投料下的CO2的平衡转化率 B、a、b两点CO的物质的量:a<b C、升高温度,可同时提高CO的生成速率和选择性 D、a、b、c三点对应反应Ⅰ的平衡常数:K(a)<K(b)=K(c)
  • 6、为适应可再生能源的波动性和间歇性,我国科学家设计了一种电化学装置,其原理如下图所示。当闭合K1K3、打开K2时,装置处于蓄电状态;当打开K1K3 , 闭合K2时,装置处于放电状态。放电状态时,双极膜中间层中的H2O解离为H+OH并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法错误的是

    A、蓄电时,碳锰电极为阳极 B、蓄电时,右池中右侧电极发生的反应为4OH4e=2H2O+O2 C、放电时,每消耗1mol MnO2 , 理论上有4mol H+由双极膜向碳锰电极迁移 D、理论上,该电化学装置运行过程中不需要补充H2SO4和KOH溶液
  • 7、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
    A、1mol环戊二烯()分子中含有的σ键数目为5NA B、1LpH=7的醋酸铵溶液中,由水电离出的氢离子数为10-7NA C、电解精炼铜时,阳极减少32g,转移电子数为NA D、分子数目为2NA的Cl2H2混合气充分反应后恢复标况,体积为44.8L
  • 8、某兴趣小组探究不同试剂对锰(Ⅱ)盐氧化产物的影响,分别进行了四组实验:

    装置图

    试剂X

    实验现象

    I.10mLNaOH溶液

    生成浅棕色沉淀,一段时间后变为棕黑色

    Ⅱ.10mL40%NaOH和15%H2O2混合液

    立即生成棕黑色沉淀

    Ⅲ.往I中所得混合液中通入Cl2

    棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀

    已知:i.Mn(OH)2为白色难溶固体;MnO2为棕黑色难溶固体;溶液中MnO42-呈绿色、MnO4-呈紫色。ii.浓碱条件下,MnO4-可被OH-还原为MnO42-。iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。下列说法错误的是

    A、通过实验I和Ⅱ,不能判断H2O2的氧化性比O2的强 B、实验Ⅱ中迅速生成棕黑色沉淀的离子方程式:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O C、实验Ⅲ中未观察到溶液呈绿色,可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱导致,可继续往混合液中滴加40%NaOH溶液证明。 D、取1mL实验Ⅲ所得悬浊液加2mL水稀释,可观察得到紫色变浅
  • 9、现有三种前四周期元素X、Y、Z,其中X、Y属于同一短周期且基态原子均含有2个未成对电子,X的简单氢化物沸点为同主族中最低,Z的价层电子中自旋方向相反的电子数之比为3:2.下列说法正确的是
    A、Z位于ds区 B、第二电离能:X<Y C、Z(XY)4配合物分子中,由Y给出孤电子对形成配位键 D、X与Y形成的常见化合物分子有V形和直线形
  • 10、下列离子方程式正确的是
    A、苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2OCO32-+2 B、丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:2CH2=CHCN+2H++2e=NCCH24CN C、用食醋除铁锈:Fe2O3xH2O+6H+=2Fe3++(x+3)H2O D、CuO2存在下与氨水反应生成Cu(NH3)42+Cu+O2+4NH3H2O=Cu(NH3)42++2OH
  • 11、氢气是清洁能源之一,解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。C16S8是新型环烯类储氢材料,利用物理吸附的方法来储存氢分子,其分子结构如图所示,下列相关说法正确的是

    A、C16S8的熔点由所含化学键的键能决定 B、分子中的π键和σ键的数目比为1:3 C、C16S8储氢时与H2间的作用力为氢键和范德华力 D、C16S8难溶于水,是因为水是极性分子,C16S8是非极性分子
  • 12、腺苷三磷酸(ATP)水解生成腺苷二磷酸(ADP)的过程中会释放较多能量供生物体使用(该反应的ΔS=34J·mol-1·K-1),ADP也可以转化为ATP。下列说法正确的是

    A、1个ATP分子中有5个手性碳原子 B、ATP生成ADP的反应是消去反应 C、0.1molADP与足量的金属钠反应最多可生成5.6L H2(标准状况) D、37℃,pH约为7时,ATP水解为ADP需要酶的辅助,因此该过程是非自发的
  • 13、从海带中提取碘单质,工艺流程如下图。

    下列操作正确的是

    A.步骤①操作

    B.步骤③操作

    C.步骤⑤中振荡萃取操作

    D.从碘的CCl4溶液中提取碘和回收有机溶剂

    A、A B、B C、C D、D
  • 14、下列说法错误的是
    A、Na2SO4中阴离子的VSEPR模型: B、基态Mg原子能量最高的能级电子云轮廓图为: C、硼氢化钠(NaBH4)的电子式: D、CO2、SiCl4属于含极性键的非极性分子
  • 15、八桂大地,文化源远流长。下列有关说法错误的是
    A、广西壮锦的原料之一是蚕丝 ,蚕丝属于天然有机高分子化合物 B、桂林腐乳由豆腐制作而成,由豆浆制成豆腐涉及胶体的聚沉 C、三月三制作五色糯米饭时,糯米由生到熟的过程为蛋白质的变性 D、陆川青砖青瓦呈现青色的原因是含有二价铁
  • 16、天然氨基酸AHPA是一种重要的药物中间体,其合成路线之一如下:

    (1)、化合物I的官能团名称为
    (2)、化合物II化学名称是
    (3)、关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有___________。
    A、化合物I易溶于水,可能是因为其分子能与水分子形成氢键 B、由化合物I到III的转化中,有π键的断裂和形成 C、化合物III只有1个手性碳原子,化合物V中只有2个手性碳原子 D、化合物VI既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应
    (4)、对于化合物IV,分析预测其可能的化学性质,完成下表。

    序号

    反应试剂、条件

    反应形成的新结构

    反应类型

    H2、催化剂、加热

    加成反应

    COONH4

    (5)、写出同时满足下列条件的AHPA的一种同分异构体的结构简式

    ①含苯环且苯环上只有一个取代基;

    ②红外光谱显示含氧官能团只有OHCONH2

    ③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为4:2:2:2:2:1

    (6)、参照上述合成路线,设计以苄基氯()为主要原料制备的合成路线(其他原料、试剂任选)。

    ①最后一步反应的化学方程式为(不需注明反应条件)。

    ②第一步反应的化学方程式为(注明反应条件)。

  • 17、硫酰氯及1,4-二(氯甲基)苯是重要化工原料,可通过氯化反应制备。
    (1)、硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂,工业上制备原理如下:

    SO2g+Cl2gSO2Cl2gΔH<0

    SO2中S原子的杂化类型为

    ②若正反应的活化能为akJmol1 , 逆反应的活化能bkJmol1 , 则ΔH=。(用含a、b的代数式表示)

    (2)、恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2gCl2g , 测定其T1温度下体系达平衡时的Δp(Δp=p0p , 初始压强p0=240kPa,p为体系平衡压强),结果如下图1。

    ①根据M点坐标计算T1温度下用分压表示的平衡常数Kp。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)

    ②图1中能准确表示T1温度下Δp随进料比变化的曲线是(填序号)。

    ③若T2>T1 , 请在图2中画出ΔpT2温度下随进料比变化的示意图

    (3)、1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的光氯化反应合成。对二甲苯氯化过程如下图3,某温度下,反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计),测定不同时刻相关物质的浓度如图4。

    ①反应ii和反应iii的活化能的大小关系E2E3。(填“>”“<”“=”)

    ②此反应条件下,进行至时,停止反应,及时分离出1,4-二(氯甲基)苯(D)。

    A.22min       B.30min       C.60min       D.100min

  • 18、碲(Te)元素在可穿戴柔性热电器件领域有广泛应用,硒(Se)元素在光电材料中有广泛应用。从电解精炼铜阳极泥(主要成分是CuPbSO4、金属碲化物、金属硒化物等)中分离碲、硒元素,工艺流程如图所示。

    已知:①KspPbSO4=1.6×105KspPbCO3=7.4×1014

    ②碲单质不易与H2发生反应,硒单质高温下可与H2生成H2Se气体。

    (1)、34Se的基态原子的价层电子排布式为
    (2)、“转化”时,使PbSO4转化为PbCO3 , 反应的离子方程式为。欲使该反应发生,应控制cCO32:cSO42大于。(保留2位有效数字)
    (3)、“蒸硒”时,Cu2Se等金属硒化物在315C下反应,产生的烟气主要成分为SeO2
    (4)、盐酸浸碲液经浓缩后,碲以TeOOH+形式存在,可使用电化学还原法获得碲单质,该电极反应方程式为
    (5)、利用杂质在固态碲和液态碲中溶解度不同,可通过区域熔炼将杂质富集到特定区域。如图所示,加热使熔化模块(熔融区)所在位置的碲棒熔化,模块移动后碲棒凝固。

    杂质在碲单质中的分配系数(K=)数据如下表。

    杂质

    Se

    S

    Cu

    Au

    As

    分配系数

    0.44

    0.29

    0.000013

    0.10

    0.0023

    熔炼过程中碲纯度最高的区域为(填“前端”、“末端”或“熔融区”)。为提高碲棒中硒的去除率,可在(填化学式)气氛中进行熔炼提纯。

    (6)、硒的化合物在半导体和电池研发领域有重要用途,如Li2Se可用于提升光电器件性能。Li2Se晶体结构可描述为Li+填充在Se2构成的正四面体的体心,形成如图所示的结构单元。

    Se2在晶胞中的位置为

    ②设两个Se2的最短距离为anm , 立方晶胞的密度为gcm3。(设NA为阿伏加德罗常数的值,列出计算式)

  • 19、

    某学习小组欲探究Fe3+/SCN平衡体系的影响因素,并用色度计检测离子浓度变化。

    I.配制FeCl3溶液

    (1)用FeCl3晶体配制FeCl3溶液时,用浓盐酸溶解晶体的原因是

    (2)用0.1molL1FeCl3溶液配制100mL0.005molL1FeCl3溶液,需用量筒量取0.1molL1FeCl3溶液mL , 配制过程需要用到的仪器有。(填序号)

    II.探究影响Fe3+/SCN平衡的因素

    20℃时,在烧杯中将25mL0.005molL1FeCl3溶液与25mL0.01molL1KSCN溶液混合,发生系列反应Fe3++nSCNFeSCNn3nn=16 , 其中FeSCNn3n都显红色。反应得到红色混合溶液,用色度计测得溶液透光率为T。各取3mL红色混合溶液分装于若干试管中备用。完成下列实验:

    实验序号

    实验操作

    透光率

    i

    试管①:加热至40℃

    T1

    ii

    试管②:加入少量铁粉

    T2

    iii

    试管③:加入0.1mL0.04molL1KCl溶液

    T3

    已知:有色离子浓度越大,颜色越深,透光率(T)越小;T1、T2、T3均大于T。

    (3)Fe3+SCN的反应是(填“吸热”或“放热”)反应;实验ii中发生反应(写离子方程式);用低浓度FeCl3溶液进行实验的原因是

    (4)乙同学查阅资料发现存在反应a:FeSCN2++4ClFeCl4(浅黄色)+SCN , 并依据实验iii得出结论:反应a可导致透光率升高。丙同学认为推断依据不严谨,为证明该结论的正确,进一步完善实验,实验方案为:

    (5)已知:Fe3+SCN的系列反应分6步进行,反应i:Fe3++SCNFeSCN2+;反应ii:FeSCN2++SCNFeSCN2+……,平衡常数依次为K1K2K逐渐减少,其中K2=26.9 , 平衡时cSCN1×104molL1。甲同学认为决定透光率测定结果的是反应i , 其余反应影响可忽略。请结合计算证明该观点

    (6)学习小组进一步查阅资料发现:盐在水溶液中电离产生的离子可产生盐效应,使离子运动受到牵制,离子有效浓度降低。若往装有3mL红色混合溶液试管中加入少量NaNO3固体,测得透光率为T' , 则T'T。(填“>”、“<”或“=”)

  • 20、有机电化学合成法反应条件温和,可在电解池两极同时合成有机化合物,经济效益高。已知合成苯酞和铃兰醛前体化合物装置示意图如下,以下说法错误的是

    A、H+从右室移向左室 B、该过程中可循环利用的物质是甲醇 C、电路中每转移1mol电子,理论上右室消耗1molCH3OH D、a电极的电极反应式为:
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