题目内容

【题目】二甲醚(CH3OCH3)是一种新型能源,利用二氧化碳合成新能源已成为环保化学家研究的热门课题。

(1)几种共价键的键能如表所示:

化学键

C=O

H-H

C-H

C-O

H-O

键能/kJ·mol-1

803

436

414

326

464

2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) _______________。

(2)“人工光合作用”技术备受瞩目,该技术模拟事物的光合作用,利用太阳光将H2O和CO2直接合成燃料和化工原料。科研人员模拟光合作用,设计如图甲所示装置制备二甲醚。能量转化形式为太阳能电能化学能、

①催化剂b的电极名称是_________________。

②若释放11.2L氧气(标准状况下),有___________mol H+___________(填质子的迁移方向)。

③催化剂a上的电极反应式为______________。

(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2的零排放,其基本原理如图乙所示:

①生产过程中能量的转化形式是__________________。

②电解反应在温度小于900时进行,碳酸钙分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为_______________,阴极的电极反应式为______________。

【答案】(1)-92KJmol-1

(2)①阳极②2 由左侧向右侧移动(或由b移向a)

③2CO2+12H++12e-=CH3OCH3+3H2O

(3)①太阳能和电能转化为化学能

②2CO32--4e-=2CO2+O2

3CO2+4e-=C+2CO32-

【解析】

试题分析:(1)2×2×803+6×436-2×326-6×414-6×464=-92 KJmol-1;(2)①有太阳能电池做电源,故此装置是电解池,催化剂b电极上水转化为氧气,发生氧化反应,b电极是阳极。②若释放11.2L氧气(标准状况下),转移的电子数是0.5×4mol=2mol,则有2mol H+向阳极移动,即由左侧向右侧移动(或由b移向a)。 ③催化剂a上的电极反应式为2CO2+12H++12e-=CH3OCH3+3H2O。(3)①有图可知:生产过程中能量的转化形式是太阳能和电能转化为化学能;②碳酸钙分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阳极的电极反应式为2CO32--4e-=2CO2+O2,阴极的电极反应式为3CO2+4e-=C+2CO32-。

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(1)如图所示,利用电化学原理将NO2 转化为重要化工原料C。

若A为NO2,B为O2,则负极的电极反应式为______________________________;

(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:

CO2+3H2CH3OH+H2O

已知:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;

H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;

CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,

则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:_________________________________;

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①0~6 min内,反应的平均速率v(Cl2)= ;

②若保持温度不变,在第7min 向体系中加入这三种物质各2mol,则平衡向____________________

移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”);

③若将初始投料浓度变为c(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)_________ mol/L,保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同;

④随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是__________;(填“增大”、“减小”或“不变”)

⑤比较第8min反应温度T(8)与第15min反应温度T(15)的高低:T(8)_______T(15)(填“<”、“>”或“=”)

【题目】印尼火山喷发不仅带来壮观的美景,还给附近的居民带来物质财富,有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用下图所示的工艺流程生产硫酸:

请回答下列问题:

(1)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装______________(填设备名称)。吸收塔中填充有许多瓷管,其作用是_____________________________________________。

(2)为使硫磺充分燃烧,经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%,为提高SO2转化率,经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍,则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为________。假设接触室中SO2的转化率为95%,b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为__________(空气中氧气的体积分数按0.2计),该尾气的处理方法是________。

(3)与以硫铁矿为原料的生产工艺相比,该工艺的特点是________(可多选)。

A.耗氧量减少 B.二氧化硫的转化率提高

C.产生的废渣减少 D.不需要使用催化剂

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C.铅蓄电池的生产 D.过磷酸钙的制备

(5)矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石,可有效减少煤燃烧时SO2的排放,请写出此脱硫过程中反应的化学方程式_____________。

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