题目内容
【题目】（15分）含碳物质的价值型转化，有利于“减碳”和可持续性发展，有着重要的研究价值。请回答下列问题：
（1）已知CO分子中化学键为C≡O。相关的化学键键能数据如下：
化学键 | H—O | C≡O | C=O | H—H |
E/(kJ·mol1) | 463 | 1075 | 803 | 436 |
CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH=___________kJ·mol1。下列有利于提高CO平衡转化率的措施有_______________（填标号）。
a．增大压强 b．降低温度
c．提高原料气中H2O的比例 d．使用高效催化剂
（2）用惰性电极电解KHCO3溶液，可将空气中的CO2转化为甲酸根(HCOO)，然后进一步可以制得重要有机化工原料甲酸。CO2发生反应的电极反应式为________________，若电解过程中转移1 mol电子，阳极生成气体的体积（标准状况）为_________L。
（3）乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应为：
(g)＋CO2(g)
(g)＋CO(g)＋H2O(g)，其反应历程如下：
①由原料到状态Ⅰ____________能量（填“放出”或“吸收”）。
②一定温度下，向恒容密闭容器中充入2 mol乙苯和2 mol CO2，起始压强为p0，平衡时容器内气体总物质的量为5 mol，乙苯的转化率为_______，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______。[气体分压(p分)=气体总压(p总)×气体体积分数]
③乙苯平衡转化率与p(CO2)的关系如下图所示，请解释乙苯平衡转化率随着p(CO2)变化而变化的原因________________________________。
【答案】41 bc 2CO2＋2e＋H2O===HCOO＋
或CO2＋2e＋H2O===HCOO＋OH（合理即可） 5.6 吸收 50% 0.25p0 随着CO2压强增大，CO2浓度增大，乙苯平衡转化率增大；CO2压强继续增大，会造成催化剂表面乙苯的吸附率下降
【解析】
（1）ΔH=463 kJ·mol1×2＋1075 kJ·mol1803 kJ·mol1×2436 kJ·mol1=41 kJ·mol1。
（2）CO2转化为HCOO得到2个电子，用OH平衡电荷，电极反应式为CO2＋2e＋H2O===HCOO＋OH或2CO2＋2e＋H2O===HCOO＋；阳极电解生成氧气，电解过程中转移1 mol电子，生成氧气的体积（标准状况）为5.6 L。
（3）①由原料到状态Ⅰ发生化学键的断裂，需要吸收能量。
②设乙苯反应了x mol。
(g)＋CO2(g)
(g)＋CO(g)＋H2O(g)
n0/mol 2 2 0 0 0
Δn0/mol x x x x x
[n]/mol 2x 2x x x x
解得：4＋x=5
x=1
乙苯的转化率为
×100%=50%
平衡后压强为
×p0=1.25 p0，Kp=
=0.25 p0
③一定范围内，p(CO2)越大，说明在原料中CO2的配比越高，则乙苯平衡转化率越高；二者首先吸附在催化剂表面上，当CO2在催化剂表面吸附率过高时，会造成乙苯在催化剂表面的吸附率下降，使乙苯平衡转化率随着p(CO2)增大反而减小。
【题目】利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸溶液温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_________
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是__________
A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃棒上下轻轻地抽动
(3)实验数据如下表：
温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2－t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 | |
①根据表中数据计算出来温度差的平均值为______℃；
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH＝_______( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与中和热为57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是____。
a．实验装置保温、隔热效果差 b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度 c．量取NaOH溶液的体积时仰视读数 d．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
【题目】印刷电路板在电子行业中应用广泛,其中的铜质线路是通过化学试剂刻蚀覆盖在有机绝缘材料上的铜板形成的。从废弃的印刷电路板上可以回收铜及其化合物。甲、乙、丙三组同学分别采用了不同的回收方案如下（部分产物略去）：
（1）甲组步骤①中反应的离子方程式为：______。
（2）甲组同学进行实验时，发现H2O2已变质不能使用，他们需要在不使用H2O2的前提下实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑。在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”，不能实现的装置中不要填写）。
________
（3）乙组同学使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是：________。
（4）图为乙组电解时的装置图。其中铜电极应该与电源的_____（填“正极”或“负极”）相连。当观察到阴极有少量气泡产生时，即停止电解，此时要回收的铜已全部析出。则阴极发生的电极反应为（按反应发生的先后顺序书写）：_____、___、___。
（5）乙组同学用1L 0.2mol/L的FeCl3溶液溶解铜，电解时，阴极产生无色气体0.56L（标准状况下）时停止电解，此时阳极产生的气体在标准状况下的体积共_____L。
（6）丙组同学利用FeCl3腐蚀铜板后的混合液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤（写出试剂和操作）①_____________；②____；③过滤弃去滤渣。
氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
提供的药品:Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu | ||
