空气中 CO2含量的控制和 CO2资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中 CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的 KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为__________;载人航天器内,常用 LiOH固体而很少用 KOH固体吸收空气中的 CO2,其原因是__________。
(2)合成尿素 [CO(NH2)2]是利用 CO2的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ: 2NH3(g)+CO2(g)═NH2COONH4(l)
反应Ⅱ: NH2COONH4(l)═CO(NH2)2(l)+H2O(l)
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数( K)与温度的关系如图甲所示,反应Ⅰ的 ΔH_____(填“ =0”或“ >0”或“ <0”)。
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外,还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[ (NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵( NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入 NH3和 CO2的物质的量之比为 n(NH3):n(CO2)=4:1,其实际投料比值远大于理论值的原因是_______________。
(3)催化电解吸收 CO2的 KOH溶液可将 CO2转化为有机物。在相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率( FE%)随电解电压的变化如图乙所示。
FE%=QX(生成还原产物所需要的电量)Q总(电解过程中通过的总电量)×100%
其中, QX=nF, n表示电解生成还原产物 X所转移电子的物质的量, F表示法拉第常数。
①当电解电压为 U1V时,电解过程中含碳还原产物的 FE%为 0,阴极主要还原产物为_____(填化学式)。
②当电解电压为 U2V时,阴极由 HCO3-生成 CH4的电极反应式为__________。
③当电解电压为 U3V时,电解生成的 C2H4和 HCOO﹣的物质的量之比为_____(写出计算过程)。
实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备 MgSO4•H2O,其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入 SO2气体,生成 MgSO3,反应为 Mg(OH)2+H2SO3═MgSO3+2H2O,其平衡常数 K与 Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为 K=__________;下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收 SO2效率的有_____(填序号)。
A. |
水浴加热氧化镁浆料 |
B. |
加快搅拌速率 |
C. |
降低通入 SO2气体的速率 |
D. |
通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 SO2 |
(2)在催化剂作用下 MgSO3被 O2氧化为 MgSO4。已知 MgSO3的溶解度为 0.57g(20℃), O2氧化溶液中 SO32-的离子方程式为__________;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中 MgSO3被 O2氧化的速率随 pH的变化如题图甲所示。在 pH=6~8范围内,pH增大,浆料中 MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是__________。
(3)制取 MgSO4•H2O晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的 MgSO3浆料与 H2SO4溶液充分反应。 MgSO3浆料与 H2SO4溶液的加料方式是__________;补充完整制取 MgSO4•H2O晶体的实验方案:向含有少量 Fe3+、Al3+的 MgSO4溶液中,_______________。(已知: Fe3+、Al3+在 pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从 MgSO4饱和溶液中结晶出 MgSO4•7H2O, MgSO4•7H2O在 150~170℃下干燥得到 MgSO4•H2O,实验中需要使用 MgO粉末)
化合物 I是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如图:
(1)化合物A的酸性比环己醇的_____(填“强”或“弱”或“无差别”)。
(2)B的分子式为 C2H3OCl,可由乙酸与 SOCl2反应合成,B的结构简式为_____。
(3)A→C中加入 (C2H5)3N是为了结构反应中产生的_____(填化学式)。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式:_____。碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使 2%酸性 KMnO4溶液褪色;加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有 1个峰。
(5)G的分子式为 C8H8Br2,F→H的反应类型为_____。
(6)写出以、
和
CH2=CH2为原料制备
的合成路线流程图(须用
NBS和
AlBN,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
V2O5﹣WO3/TiO2催化剂能催化 NH3脱除烟气中的 NO,反应为 4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=﹣1632.4kJ•mol﹣1。
(1)催化剂的制备。将预先制备的一定量的 WO3/TiO2粉末置于 80℃的水中,在搅拌下加入一定量的 NH4VO3溶液,经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状 V2O5﹣WO3/TiO2催化剂。在水溶液中 VO3-水解为 H3VO4沉淀的离子方程式为__________;反应选用 NH4VO3溶液而不选用 NaVO3溶液的原因是__________。
(2)催化剂的应用。将一定物质的量浓度的 NO、O2、NH3(其余为 N2)气体匀速通过装有 V2O5﹣WO3/TiO2催化剂的反应器,测得 NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在 320~360℃范围内, NO转化率随温度变化不明显的原因是__________;反应温度高于 380℃, NO转化率下降,除因为进入反应器的 NO被还原的量减少外,还有__________(用化学方程式表示)。
(3)废催化剂的回收。回收 V2O5﹣WO3/TiO2废催化剂并制备 NH4VO3的过程可表示为
①酸浸时,加料完成后,以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有__________。
②通过萃取可分离钒和钨,在得到的钒酸中含有 H4V4O12。已知 H4V4O12具有八元环结构,其结构式可表示为__________。
③向 pH=8的 NaVO3溶液中加入过量的 NH4Cl溶液,生成 NH4VO3沉淀。已知: Ksp(NH4VO3)=1.7×10﹣3,加过量 NH4Cl溶液的目的是__________。
二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(g)ΔH=﹣164.7kJ•mol﹣1
CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH=41.2kJ•mol﹣1
在密闭容器中, 1.01×105Pa、 n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时, CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的 CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。 CH4的选择性可表示为 n生成(CH4)n反应(CO2)×100%。下列说法正确的是( )
A. |
反应 2CO(g)+2H2(g)═CO2(g)+CH4(g)的焓变 ΔH=﹣205.9kJ•mol﹣1 |
B. |
CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 |
C. |
用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为 480~530℃ |
D. |
450℃时,提高 n起始(H2)n起始(CO2)的值或增大压强,均能使 CO2平衡转化率达到 X点的值 |
室温下,用含少量 Mg2+的MnSO4溶液制备 MnCO3的过程如题图所示。已知 Ksp(MgF2)=5.2×10﹣11, Ka(HF)=6.3×10﹣4。下列说法正确的是( )
A. |
0.1mol•L﹣1NaF溶液中: c(F﹣)=c(Na+)+c(H+) |
B. |
“除镁”得到的上层清液中: c(Mg2+)=Ksp(MgF2)c(F-) |
C. |
0.1mol•L﹣1NaHCO3溶液中: c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)﹣c(OH﹣) |
D. |
“沉锰”后的滤液中: c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HCO3-)+2c(CO32-) |
室温下,探究 0.1mol•L﹣1FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )
选项 |
探究目的 |
实验方案 |
A |
溶液中是否含有 Fe3+ |
向 2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加 KSCN溶液,观察溶液颜色变化 |
B |
Fe2+是否有还原性 |
向 2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性 KMnO4溶液,观察溶液颜色变化 |
C |
Fe2+是否水解 |
向 2mLFeSO4溶液中滴加 2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化 |
D |
Fe2+能否催化 H2O2分解 |
向 2mL5%H2O2溶液中滴加几滴 FeSO4溶液,观察气泡产生情况 |
A. |
A |
B. |
B |
C. |
C |
D. |
D |
金属硫化物( MxSy)催化反应 CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g),既可以除去天然气中的 H2S,又可以获得 H2。下列说法正确的是( )
A. |
该反应的 ΔS<0 |
B. |
该反应的平衡常数 K=c(CH4)·c2(H2S)c(CS2)·c4(H2) |
C. |
题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为 H2S中带部分负电荷的 S与催化剂中的 M之间发生作用 |
D. |
该反应中每消耗 1molH2S,转移电子的数目约为 2×6.02×1023 |
化合物 Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如图:
下列说法正确的是( )
A. |
X不能与 FeCl3溶液发生显色反应 |
B. |
Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 |
C. |
1molZ最多能与 3molH2发生加成反应 |
D. |
X、Y、Z可用饱和 NaHCO3溶液和 2%银氨溶液进行鉴别 |
氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. |
实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
HNO3(稀) |
B. |
工业制硝酸过程中的物质转化:
N2 |
C. |
汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
2NO+2CO |
D. |
实验室制备少量
NH3的原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 |
阅读下列材料,完成下面小题。
氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、
、
是氢元素的3种核素,基态
H原子
1s1的核外电子排布,使得
H既可以形成
H+又可以形成
H﹣,还能形成
H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2等重要化合物;水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
H2,如水煤气法制氢反应中,
H2O(g)与足量
C(s)反应生成
1molH2(g)和
1molCO(g)吸收
131.3kJ的热量。
H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如
HCO3-在催化剂作用下与
H2反应可得到
HCOO﹣。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。
(1)下列说法正确的是( )
A. |
|
B. |
NH4+和 H2O的中心原子轨道杂化类型均为 sp2 |
C. |
H2O2分子中的化学键均为极性共价键 |
D. |
CaH2晶体中存在 Ca与 H2之间的强烈相互作用 |
(2)下列化学反应表示正确的是( )
A. |
水煤气法制氢: C(s)+H2O(g)═H2(g)+CO(g)ΔH=﹣131.3kJ•mol﹣1 |
B. |
HCO3-催化加氢生成
HCOO﹣的反应:
HCO3-+H2 |
C. |
电解水制氢的阳极反应: 2H2O﹣2e﹣═H2↑+2OH﹣ |
D. |
CaH2与水反应: CaH2+2H2O═Ca(OH)2+H2↑ |
(3)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. |
H2具有还原性,可作为氢氧燃料电池的燃料 |
B. |
氨极易溶于水,液氨可用作制冷剂 |
C. |
H2O分子之间形成氢键, H2O(g)的热稳定性比 H2S(g)的高 |
D. |
N2H4中的 N原子与 H+形成配位键, N2H4具有还原性 |
元素 C、Si、Ge位于周期表中 ⅣA族。下列说法正确的是( )
A. |
原子半径: r(C)>r(Si)>r(Ge) |
B. |
第一电离能: I1(C)<I1(Si)<I1(Ge) |
C. |
碳单质、晶体硅、 SiC均为共价晶体 |
D. |
可在周期表中元素 Si附近寻找新半导体材料 |
实验室制取 Cl2的实验原理及装置均正确的是( )
A. |
|
B. |
|
C. |
|
D. |
|
反应 NH4Cl+NaNO2═NaCl+N2↑+2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是( )
A. |
NH4+的电子式为 |
B. |
NO2-中N元素的化合价为 +5 |
C. |
N2分子中存在 N≡N键 |
D. |
H2O为非极性分子 |
试题篮
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