⑴下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有: 。(填字母) a.减少化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
⑵将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如: a.6CO2 + 6H2Oc.CO2 + CH4
光合作用 C6H12O6 b.CO2 + 3H2
催化剂△催化剂△CH3OH +H2O CH2==CH2 + 4H2O
催化剂△CH3COOH d.2CO2 + 6H2
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 。 ⑶文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
气体CO2H2O300℃铁粉6h镍粉冷却过滤收集固体滤液检测检测检测 反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。 CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仅改变镍粉用量,其他条件不变): 研究人员根据实验结果得出结论: HCOOH是CO2转化为CH4的中间体, 即:CO2
ⅠHCOOH
ⅡCH4
①写出产生H2的反应方程式 。 ②由图可知,镍粉是 。(填字母) a.反应的催化剂 b.反应的催化剂 c.反应的催化剂 d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是 。(填字母) a.反应Ⅰ的速率增加,反应Ⅱ的速率不变 b.反应Ⅰ的速率不变,反应Ⅱ的速率增加 c.反应ⅠⅡ的速率均不变
d.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅰ的速率增加得快 e.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅱ的速率增加得快 f.反应Ⅰ的速率减小,反应Ⅱ的速率增加 18.⑴abcd ⑵a c
⑶①3Fe+4H2O
300℃Fe3O4+2H2 ②c ③e
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45.(07广东)25.(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,基煅烧产生为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应2SO2(g)+O2(g)
2 SO3(g)
在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)= 0.040 mol/L。
计算该条件下反应的平衡常数K和SO2平衡转化率(写出计算过程)。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2转化率的有 (填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强 E.加入催化剂 F.移出氧气
(3) SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料,反应的化学方程式为 。
(4)将黄铁矿的煅烧产生Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 。 答案:[命题意图]考查学生对化学反应可逆性、化学平衡常数和影响化学平衡的外界条件的了解;考查学生对盐类的水解、常见非金属元素硫及其重要化合物的主要性质及其对环境质量影响的了解;考查学生计算平衡常数和平衡转化率的能力以及学生对化学平衡和元素化合物知识的综合应用及知识迁移能力。
(1)解: 2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)
起始浓度/mol?L-1 0.050 0.030 0
平衡浓度/mol?L-1 0.050-0.040=0.010 0.030-0.040/2=0.010 0.040
c(SO3)c(SO2)?c(O2)22 所以,K=
=1.6?103mol?L-1
?(SO2)=
c0(SO2)?c(SO2)c0(SO2)?100%=80%
(2)B、C ;(3)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3 ;(4)抑制Fe3+与Fe2+的水解、防止Fe2+被氧化成Fe 7.综合试题
??46.(08海南)15.(8分)反应A(g)+B(g)????C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下
3+
列问题。
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(1) 该反应是___________________反应(填“吸热”“放热”);
(2) 当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率________(填“增大”“减小”“不变”),原因
是______________________________________________。
(3) 反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_______________________,原因是
__________;
(4) 在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填
“增大”“减小”“不变”)。 15、(1)放热
(2)减小;该反应正反应为放热反应,升高温度使平衡向逆反应方向移动; (3)不影响;催化剂不改变平衡的移动。 (4)减小、减小
47.(08重庆)26、(14分)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备收到人们的关注。 ⑴、N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是___________________。 ⑵、一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应: 2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ;⊿H>0
①、反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将______(填“增大”、“减小”、“不变”)。
②、下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s c(N2O5)/mol·L—1 0 5.00 500 3.52 1000 2.48 则500s内N2O5的分解速率为______________。 ③、在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2________T1.
⑶、题26图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的___________区生成,其电极反应式为_________________________________________.
26(14分)、⑴、
—1
—1
⑵、①、不变 ②、0.00296mol·L·s ③、“<”或“小于”
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⑶、阳极 N2O4 + 2HNO3 — 2e— = 2N2O5 + 2H+
48.(07江苏)18.(12分)酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘
合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应: CH3COOH+C2H5OH
浓硫酸 △ CH3COOC2H5+H2O
请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有 、
等。
(2) 若用右图所示装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,
其原因可能为 、
等。 (3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成 、 等问题。 (4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的
催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)
①根据表中数据,下列 (填字母)为该反应的最佳条件。 A.120℃,4h B.80℃,2h C.60℃,4h D.40℃,3h
② 当反应温度达到120℃时,反应选择性降低的原因可能为 答案:(1)增大乙醇的浓度 移去生成物 ;(2)原料来不及反应就被蒸出 温度过高,发生了副反应 冷凝效果不好,部分产物挥发了(任填两种);(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种) (4)①C ②乙醇脱水生成了乙醚。
49.(07山东)28.(11分) 二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。 (1)硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3: 催化剂 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △ 某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强 - 19 - α 0.85 0.80 B A 0.10 0.50 P/MPa
(P)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于 。 ②平衡状态由A变到B时,平衡常数
K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如: CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox 3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式 (不必配平)。 50.(07宁夏)27.(14分)
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下
高温
反应制得: SiO2 + C+ N2 Si3N4 + CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内); (2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ; (3)该反应的平衡常数表达式为K=;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 零(填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”); (6)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L.min), 则N2消耗速速率为v(N2)= mol/(L.min)。 答案:(1)3,6,2,1,6 (2)N2,Si3N4
MFe2O4 H2 300℃~500℃ MFe2Ox 常温分解CO2、SO2、NO2等 (4)小于;减小 (5)逆 (6)6
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