• 1、对CO2的资源化利用是人类常期研究的课题。
    (1)、1902年,PaulSabatier首次报道了CO2的甲烷化。

    ①已知:I.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)K1ΔH1=395.6kJmol

    Ⅱ.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)K2ΔH2=634.3kJmol1

    CO2甲烷化反应Ⅲ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(1)ΔH3=kJmol1 , 平衡常数K3=(用K1K2表示)。

    CO2加氢合成甲烷时,通常控制温度为500℃左右,其原因不可能为

    A.反应速率快 B.平衡转化率高 C.催化剂活性高 D.主反应催化剂选择性好

    (2)、ZrO2负载金属Rh催化CO2甲烷化可能存在的两种反应机理如图所示。

    ①上述两种不同机理发生机制的关键为:CO2H2在催化剂表面不同活性位点吸附、活化形成中间体。若发生机理①,则CO2吸附在上。

    ②机理①和②都会产生中间体CO。其产生的原因可能是或吸附在载体ZrO2Zr原子表面的(CO2衍生物中间体)甲酸盐解离产生。

    ③中间体Ⅱ转化为中间体Ⅲ的过程可用反应式表示为

    (3)、利用介孔限域催化温室气体加氢制甲醇,是解决能源问题与实现双碳目标的主要技术之一,主反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=49.4kJmol1

    ①此反应在(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。

    ②我国学者研究发现,在单原子Cu/ZrO2催化时,该反应的历程为:

    第一步CO2+H2HCOO*+H*

    第二步HCOO*+2H2CH3O*+H2O

    第三步CH3O*+H*CH3OH

    中间体HCOO*CH3O*物质的量之比随时间变化如下图:

    回答下列问题:

    i.基态铜原子价层电子轨道表达式:

    ii.反应历程中,第步反应的活化能最高,是反应的决速步聚,判断的理由是

  • 2、硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。下图为实验室制取硫代硫酸钠的装置:

    实验步骤:

    I.Na2S2O3制备:

    装置A制备的SO2经过三通阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH约为7~8时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液。

    Ⅱ.产品分离提纯:

    产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O35H2O产品

    回答下列问题:

    (1)、装置A中装Na2SO3的仪器名称为。装置B中的药品可以选择下列物质中的(填字母)。

    A.饱和食盐水 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液 D.酸性KMnO4溶液

    (2)、为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量。若SO2过量使溶液pH<7 , 产率会降低,请用离子方程式解释原因:;理论上Na2SSO2的最佳物质的量之比应为
    (3)、当数据采集处pH接近7~8时,三通阀(如图1)的孔路位置应调节为(填字母)。

    (4)、小组查阅资料:①S2O32的结构如图2所示(可视为一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子。);

    ②在照相底片的定影过程中,未曝光的溴化银(AgBr)常用硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶解。发生的反应为:Ag++2S2O32[Ag(S2O3)2]3+ , 常温下,K=3.2×1013Ksp(AgBr)=5.0×1013Na2S2O3溶液溶解AgBr生成Na3[Ag(S2O3)2]的离子方程式: , 常温下,该反应的化学平衡常数为。在配合物离子[Ag(S2O3)2]3中,(填字母)不可能作配位原子。

    a.S2O32中的中心S原子 b.S2O32中的端基S原子

    (5)、向Na2S2O3浸取液中通入空气使Au转化为稳定性高的[Au(S2O3)2]3 , 同时加入一定量的CuSO4后可加快金的溶解,一种浸金机理如图3所示。则负极区电极反应为

  • 3、利用废镍催化剂(主要含金属NiAlFe及其氧化物)合成硫酸镍晶体的一种工艺流程如下:

    常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

    金属离子

    Ni2+

    Al3+

    Fe3+

    Fe2+

    开始沉淀时(c=0.01molL1)pH

    7.2

    3.7

    2.2

    7.5

    沉淀完全时(c=1.0×105molL1)pH

    8.7

    4.7

    3.2

    9.0

    回答下列问题:

    (1)、“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为
    (2)、“滤液②”中含有的金属离子是
    (3)、若“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0molL1 , 则“调pH”应控制的pH范围是
    (4)、资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。

    温度

    低于30.8℃

    30.8~53.8℃

    53.8~280℃

    高于280℃

    晶体形态

    NiSO47H2O

    NiSO46H2O

    多种结晶水合物

    NiSO4

    NiSO4溶液获得稳定的NiSO46H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。

    (5)、①FeCoNi三种元素二价离子的硫酸盐晶体的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为

    NiSO4中阴离子的空间构型为

    ③丁二酮肟常用于检验Ni2+。在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示:

    该配合物中Ni2+的配位数为;丁二酮肟分子中所含的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为

  • 4、已知反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):

    下列有关说法正确的是(  )

    A、过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成 B、若在任意温度下均能自发进行,则反应为吸热反应 C、该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子 D、过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为37.49kcalmol1
  • 5、某小组同学用0.1000mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的一种酸20.00mL , 滴定过程的曲线如图所示,B点为两者恰好反应的点。下列有关说法正确的是(  )

    A、这种酸可能是醋酸 B、若用酚酞作指示剂,滴定终点在A处,若用甲基橙为指示剂,滴定终点在C处 C、若酸为硫酸,B点溶液中有:c(H+)+c(Na+)=c(SO42)+c(OH) D、若酸为盐酸,C处溶液离子浓度大小关系为:c(Na+)>c(Cl)>c(H+)>c(OH)
  • 6、研究表明,在催化剂AuCl/C作用下,CHCH+HClCH2=CHCl的反应历程如图所示:

    注:“23”可表示为:HCl+AuClHCl/AuCl

    下列有关说法不正确的是(  )

    A、45的化学方程式可表示为HCl/AuCl+CHCHCH2=CHCl/AuCl B、保持体系中C2H2分压不变,增大HCl分压可提高反应催化效率 C、反应过程中有极性共价键和非极性共价键断裂 D、反应物在催化剂表面经历过程“扩散→吸附(活性位点)→表面反应→脱附”
  • 7、以叶蛇纹石[主要成分是Mg6(Si4O10)(OH)8 , 含少量Fe2O3FeOAl2O3等]为原料提取高纯硅的流程如下:

    11SiO21800°C2HCl3003SiHCl3H211004

    下列说法错误的是(  )

    A、操作1为过滤 B、反应2的副产物可作燃料 C、反应3和反应4的副产物可循环利用 D、上述流程中有两步反应发生了氧化还原
  • 8、科学家研制出了一种薄如纸片,可剪裁、能折叠的轻型“纸电池”。将特殊工艺加工后的电极材料涂在纸上,形成效率比普通锂电池效率高10倍的“纸电池”。其电池总反应为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列有关说法正确的是(  )

    A、电池的正极反应式为2MnO2+2H++2e=2MnO(OH) B、涂在纸上的电极材料是ZnMnO2 C、每生成1molMnO(OH) , 电池中转移2NA个电子 D、电池中MnO(OH)既是氧化产物又是还原产物
  • 9、某化学兴趣小组同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c中,最终出现浑浊。下列所选物质组合符合要求的是(  )

    选项

    a中试剂

    b中试剂

    c中试剂

    A

    浓硫酸

    浓盐酸

    NaAlO2(或Na[Al(OH)4])溶液

    B

    浓硝酸

    Fe

    H2S溶液

    C

    稀盐酸

    大理石

    饱和Na2CO3溶液

    D

    浓氨水

    生石灰

    AgNO3溶液

    A、A B、B C、C D、D
  • 10、下列离子方程式书写正确的是(  )
    A、明矾溶液与过量氨水混合:Al3++4NH3+2H2O=AlO2+4NH4+ B、Cu作电极电解饱和食盐水:2Cl+2H2O__Cl2+H2+2OH C、海水提溴中用SO2的水溶液富集溴:SO2+Br2+2H2O=2H++SO42+2HBr D、比较碳酸和苯酚酸性强弱:C6H5O+CO2+H2OC6H5OH+HCO3
  • 11、WXYZ原子序数依次增大,XYZ为同一短周期相邻元素,WXY组成的EMIM+结构如图,其环上所有原子共平面。下列说法错误的是(  )

    A、第一电离能:X<Y<Z B、键角大小:YZ2+>YZ3>YZ2 C、简单氢化物沸点:X<Y<Z D、EMIM+中大Π键应表示为Π56
  • 12、ClO-可用于处理含CN-的废水,处理过程中体系存在ClO-、CN-、N2、Cl-HCO3、H2O六种物质。下列有关说法正确的是( )
    A、ClO-是氧化剂,N2是氧化产物之一 B、反应配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3:2 C、若生成标准状况下2.24 L N2 , 则转移电子0.2 mol D、含CN-的废水也可用Cr2O72处理
  • 13、维生素B6(pyridoxin)是一种吡啶衍生物,是维持蛋白质正常代谢的必要维生素。其结构简式如下:已知:吡啶()与苯类似,也具有芳香性。下列有关说法正确的是( )

    A、该物质属于芳香烃 B、可发生取代反应和加成反应 C、碳原子不能同时在一个平面 D、1mol该物质最多消耗3molNaOH
  • 14、下列描述对应的化学知识或原理正确的是(  )

    选项

    素质教育

    化学知识或原理

    A

    书法:“无色而具画图的灿烂,无声而有音乐的和谐”,常用宣纸

    制作宣纸的主要成分是合成高分子材料

    B

    体育:体育赛场上常用复方氯乙烷喷雾剂给运动员受伤处快速降温止痛

    氯乙烷属于烃类物质

    C

    美术:水墨画被视为中国传统绘画,颜料中的红色成分为铁红

    铁红的主要成分为Fe2O3

    D

    劳动教育:使用84消毒液对衣物消毒

    NaClO具有漂白性

    A、A B、B C、C D、D
  • 15、用NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法正确的是(  )
    A、1mol/LNaHCO3溶液中含有NANa+ B、标准状况下,2.24LH2O中含有0.2NAHO C、100g98%的浓硫酸中含有的H原子总数为2NA D、常温常压下,23gNO2N2O4的混合气体含有1.5NA个原子
  • 16、下列化学用语或图示表达不正确的是(  )
    A、基态Si原子的价层电子的轨道表示式: B、FNO的空间构型为V形 C、氧离子的结构示意图为 D、顺-2-丁烯的分子结构模型:
  • 17、化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是(  )
    A、可燃冰是一种化石能源 B、氧化镁在工业生产中常用作耐火材料 C、SO2HClO的水溶液都具有漂白性,漂白原理也相同 D、聚乳酸具有生物可降解性,替代传统塑料以减少白色污染
  • 18、化合物ⅷ是某合成药物的一种中间体,可采用如下路线合成(部分条件和试剂未标明):

    (1)、化合物ⅰ的名称为 , 化合物ⅱ的分子式为
    (2)、六元碳环化合物ⅸ是化合物ii的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有3组峰,写出符合上述条件的化合物ⅸ的结构简式(写出两种)。
    (3)、化合物ClCH2CH2CHO为化合物ⅲ的同分异构体,根据ClCH2CH2CHO的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。

    序号

    反应的官能团

    反应试剂、条件

    反应形成的新结构

    反应类型

    a

    |CCl |

    b

    CHO

    氧化反应(生成有机物)

    (4)、下列说法中不正确的有____。
    A、化合物ⅵ中,元素电负性由大到小的顺序为O>N>C B、反应⑤过程中,有CN键和HBr键形成 C、化合物ⅳ存在手性碳原子,氧原子采取sp3杂化 D、H2O2属于非极性分子,存在由p轨道“头碰头”形成的σ
    (5)、以为含碳原料,利用反应①和②的原理,合成化合物。基于你设计的合成路线,回答下列问题:

    ①最后一步反应中,环状有机反应物为(写结构简式)。

    ②相关步骤涉及到醇的氧化反应,该反应的化学方程式为

    ③从出发,第一步的化学方程式为(注明反应条件)。

  • 19、二氧化碳加氢是对温室气体的有效转化,也是合成再生能源与化工原料的重要途径。
    (1)、已知在25℃和101kPa时,H2CH4的燃烧热分别为285.8kJmol1890.3kJmol1。由CO2加氢反应制备CH4的反应为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l) , 该反应的反应热ΔH=
    (2)、①CO2催化加氢可以制低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) , 该反应在恒压条件下,反应温度、投料比[n(H2)n(CO2)=m]CO2平衡转化率的影响如图所示,该反应为反应(填“吸热”或“放热”),m1m2m3的相对大小为

    CO2催化加氢制低碳烯烃,反应历程如下图所示,H2首先在OGaOZn表面解离成2个H* , 随后参与到CO2的转化过程。

    注:“□”表示氧原子空位,“*”表示吸附在催化剂上的微粒。

    理论上反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为

    (3)、二氧化碳可催化加氢制甲醇。在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入CO2H2 , 发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。测得在相同时间内,不同温度下H2的转化率如图所示。

    v(a)v(c)(填“>”“<”或“=”)。

    ②下列说法正确的有

    A.b点时达到平衡状态

    B.a点时容器内气体密度大于b点

    C.平均相对分子质量不再改变时,该反应达到平衡状态

    D.温度高于T2H2转化率下降,原因可能是该反应ΔH<0

    (4)、一定条件下CO2可与H2反应制备甲酸。T℃时,将1molCO2与1molH2混合气体充入体积为1L恒容密闭容器发生反应:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)。已知反应速率:v=kc(CO2)c(H2)v=kc(HCOOH)kk分别为正、逆反应的速率常数;平衡常数:K=2。当CO2的转化率为20%时,vv=(写出计算过程)。
  • 20、某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如下:

    固体已知:①常温时,有关物质Ksp如下表:

    物质

    Co(OH)2

    Fe(OH)2

    Al(OH)3

    Mg(OH)2

    Ksp

    5.9×1015

    4.9×1017

    1.1×1033

    5.6×1012

    ②常温时,Li2CO3的溶度积Ksp=8.15×10-4 , 该数值随温度升高而减小。

    (1)、LiCoO2中Co元素的化合价为;基态Co原子的价层电子轨道表示式为
    (2)、“酸浸”时发生反应:2LiCoO2+6H++H2C2O4=2Co2++2Li++_+4H2O

    ①补充完整上述离子方程式

    ②旧生产工艺用盐酸进行“酸浸”,但易造成环境污染,原因是

    (3)、已知滤渣2中含有Mg(OH)2 , 则常温下滤液2中c(Mg2+)=mol/L。
    (4)、滤液3中含金属元素的离子主要是[Co(NH3)6]2+ , 通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为
    (5)、沉锂操作过程中的存在反应:2Li+(aq)+2HCO3-(aq)=Li2CO3(s)+H2CO3(aq) , 该操作中需将温度升高到90℃,原因是
    (6)、由Li2CO3进一步制得的Li2O具有反萤石结构,晶胞如图所示。

    O2在晶胞中的位置为

    ②设阿伏加德罗常数的值为NA。晶胞Li2O的密度为bgcm3 , 则晶胞参数(棱长)为pm。

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