相关试卷
-
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.
反应ii.
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
-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=
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-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: , )
(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()是锂离子电池的电极材料。以水钴矿(主要成分为 , 含少量、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示:
已知:①不易被氧化,具有强氧化性;②在水中不稳定,易溶于有机溶剂;③常温下, , 。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,则溶液中恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为。(4)、在水中的稳定性:(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()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 -
5、利用CO2、H2为原料合成含碳化合物的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
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。当闭合和、打开时,装置处于蓄电状态;当打开和 , 闭合时,装置处于放电状态。放电状态时,双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。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 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和KOH溶液
-
7、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A、环戊二烯(
)分子中含有的键数目为 B、1LpH=7的醋酸铵溶液中,由水电离出的氢离子数为 C、电解精炼铜时,阳极减少32g,转移电子数为 D、分子数目为的Cl2和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;溶液中呈绿色、呈紫色。ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。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: 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、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:2
B、丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为: C、用食醋除铁锈: D、在存在下与氨水反应生成:
-
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。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、的熔点由所含化学键的键能决定 B、分子中的键和键的数目比为1:3 C、储氢时与间的作用力为氢键和范德华力 D、难溶于水,是因为水是极性分子,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),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、由生成的反应是消去反应 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,水解为需要酶的辅助,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、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
①
、催化剂、加热
加成反应
②
(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和;
③核磁共振氢谱显示有6组峰,峰面积比为。
(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:
①中S原子的杂化类型为。
②若正反应的活化能为 , 逆反应的活化能 , 则。(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和 , 测定其温度下体系达平衡时的( , 初始压强为体系平衡压强),结果如下图1。①根据M点坐标计算温度下用分压表示的平衡常数。(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
②图1中能准确表示温度下随进料比变化的曲线是(填序号)。
③若 , 请在图2中画出在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。(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、、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:① , ;
②碲单质不易与发生反应,硒单质高温下可与生成气体。
(1)、Se的基态原子的价层电子排布式为。(2)、“转化”时,使转化为 , 反应的离子方程式为。欲使该反应发生,应控制大于。(保留2位有效数字)(3)、“蒸硒”时,等金属硒化物在下反应,产生的烟气主要成分为和。(4)、盐酸浸碲液经浓缩后,碲以形式存在,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()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,如可用于提升光电器件性能。晶体结构可描述为填充在构成的正四面体的体心,形成如图所示的结构单元。①在晶胞中的位置为;
②设两个的最短距离为 , 立方晶胞的密度为。(设为阿伏加德罗常数的值,列出计算式)
-
19、
某学习小组欲探究平衡体系的影响因素,并用色度计检测离子浓度变化。
I.配制溶液
(1)用晶体配制溶液时,用浓盐酸溶解晶体的原因是。
(2)用溶液配制溶液,需用量筒量取溶液 , 配制过程需要用到的仪器有。(填序号)
II.探究影响平衡的因素
20℃时,在烧杯中将溶液与溶液混合,发生系列反应 , 其中都显红色。反应得到红色混合溶液,用色度计测得溶液透光率为。各取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℃
ii
试管②:加入少量铁粉
iii
试管③:加入溶液
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)与的反应是(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:(浅黄色) , 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:与的系列反应分6步进行,反应i:;反应ii:……,平衡常数依次为、 , 逐渐减少,其中 , 平衡时。甲同学认为决定透光率测定结果的是反应 , 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。若往装有红色混合溶液试管中加入少量固体,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、从右室移向左室 B、该过程中可循环利用的物质是甲醇 C、电路中每转移电子,理论上右室消耗 D、a电极的电极反应式为: