题目内容

9.下列说法正确的是(  )
A.12C、13C和14C互为同位素,他们的放射性可用于考古断代,可测定生物体死亡的年代
B.合成纤维是利用自然界的纤维材料通过化学合成方法得到的
C.研制出性能优良的催化剂可以使反应的温度降低,从而起到很好的节能效果
D.碰撞理论和过度态理论是常用的化学反应速率理论,其中过渡态理论可解释温度、浓度等对化学反应速率的影响

分析 A.氢气燃烧放出大量的热量,且燃烧产物是水没有污染,水可以在光能作用下分解成氧气和氢气;
B.合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物;
C.催化剂不能使平衡移动;
D.过渡状态理论认为:反应物分子并不只是通过简单碰撞直接形成产物,而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态,并且达到这个过渡状态需要的一定的活化能.

解答 解:A.12C、13C和14C质子数同为6,而中子数分别为6、7、8,互为同位素,只有14C的放射性可用于考古断代,故A错误;
B.合成纤维是将人工合成的、具有适宜分子量并具有可溶(或可熔)性的线型聚合物,经纺丝成形和后处理而制得的化学纤维,故B错误;
C.催化剂不能使平衡移动,只能改变反应速率,故C正确;
D.过渡态理论不可解释温度对反应速率的影响,故D错误.
故选C.

点评 本题考查较为综合,涉及同位素、合成纤维、催化剂以及碰撞理论等知识,为高频考点,侧重于化学与生活、环境的考查,有利于培养学生的良好的科学素养,提高学生学习的积极性,难度不大,注意相关基础知识的积累.

练习册系列答案
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19.某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质.
(1)该同学在实验前,依据Fe2+的还原性,填写了下表.
实验操作预期现象反应的离子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄Fe2++NO${\;}_{3}^{-}$+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作,该同学进行实验.观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色.
为了进一步探究溶液变成深棕色的原因,该同学进行如下实验.
(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液,前者不变红色,后者(加了数滴浓硝酸的FeSO4溶液)变红.该现象的结论是Fe2+被硝酸氧化为Fe3+
(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的.为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究.
ⅰ.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化.
ⅱ.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应.
ⅲ.为与ⅰ中实验进行对照,更换丙、丁后(溶质不变),使甲中反应继续,观察到的现象与步骤ⅰ中相同.
①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO)3+2NO2↑+2H2O;
②装置乙的作用是使NO2转化为NO;
③步骤ⅱ的目的是排出乙右侧装置中残留的NO2
④该实验可得出的结论是溶液的深棕色是由NO或NO2与Fe2+作用得到(或不是由NO或NO2与Fe3+作用得到).
(4)该同学重新进行(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液,振荡.
6.甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2  加氢合成甲醇是合理利用 CO2 的有效途径.由 CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.58kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H3=-90.77kJ•mol-1,回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2=+41.19 kJ•mol-1,反应 I 自发进行条件是较低温(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”).
(2)在一定条件下 3L 恒容密闭容器中,充入一定量的 H2和 CO2 仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中 CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图 1 所示.
①H2和 CO2的起始的投入量以 A 和 B 两种方式投入
A:n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol
B:n(H2)=3mol,n(CO2)=2mol,曲线 I 代表哪种投入方式A(用 A、B 表示)
②在温度为 500K 的条件下,按照 A 方式充入 3mol H2 和 1.5mol CO2,该反应 10min 时达到平衡:
a.此温度下的平衡常数为450;500K 时,若在此容器中开始充入 0.3molH2和 0.9mol CO2、0.6molCH3OH、xmolH2O,若使反应在开始时正向进行,则 x 应满足的条件是0<x<2.025.
b.在此条件下,系统中 CH3OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图 2 所示,当反应时间达到 3min时,迅速将体系温度升至 600K,请在图2中画出 3~10min 内容器中 CH3OH 浓度的变化趋势曲线.
(3)固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体 电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图 3 所示,其中多孔电极均 不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型.
①写出该燃料电池的负极反应式CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O.
②如果用该电池作为电解装置,当有 16g 甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为3mol.

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