【题目】资源化利用CO2,可以减少温室气体排放,还可以获得燃料或重要的化工产品。回答下列问题:
(1)CO2的捕集
①用饱和Na2CO3溶液做吸收剂可“捕集”CO2。写出“捕集”CO2反应的离子方式_____________。
②聚合离子液体是目前广泛研究的CO2吸附剂。结合图像分析聚合离子液体吸附CO2的有利条件是_________________________。
(2)生产尿素:
工业上以CO2、NH3为原料生产尿素[CO(NH2)2],该反应分为二步进行:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) △H = - 159.5 kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)+ H2O(g) △H = +116.5 kJ·mol-1
①写出上述合成尿素的热化学方程式___________________________。该反应化学平衡常数K的表达式:_________________________。
②某实验小组模拟工业上合成尿素,在一定体积的密闭容器中投入4mol NH3和1mol CO2,实验测得反应中各组分物质的量随时间的变化如图所示:
已知总反应的快慢由慢的一步反应决定,则合成尿素总反应的快慢由第__________步反应决定,总反应进行到___________min时到达平衡
(3)合成乙酸:中国科学家首次以CH3OH、CO2和H2为原料高效合成乙酸,其反应路径如图所示:
①原料中的CH3OH可通过电解法由CO2制取,用稀硫酸作电解质溶液,写出生成CH3OH的电极反应式_______________________。
②根据图示,写出总反应的化学方程___________。
【答案】H2O + CO32- + CO2=2HCO3- 低温,低流速 2NH3(g)+ CO2(g)CO(NH2)2(s)+ H2O(g)△H= -43kJ·mol-1 K=[H2O]/[NH3]2.[CO2] 二 55 CO2 + 6e- + 6H+ = CH3OH + H2O CH3OH + CO2 + H2CH3COOH + H2O
【解析】
(1)①H2O、CO32-、CO2反应生成HCO3-;
②根据图知,温度越低、流速越小吸附量越大;
(2)利用盖斯定律求解热化学方程式;K等于气体生成物浓度幂之积与气体反应物浓度幂之积的比;
②达到平衡时时间越长,反应速率越慢,慢反应决定整个反应速率;各物质的物质的量不变时反应达到平衡状态;
(3)①电解时,CO2失电子和H+反应生成CH3CH2OH;
②根据图知,反应物是CH3CH2OH、CO2和H2,生成物是CH3COOH和水,LiI和Rh作催化剂。
(1)①H2O、CO32-、CO2反应生成HCO3-,离子方程式为H2O+CO32-+CO2=2HCO3-;
②根据图知,温度越低、流速越小吸附量越大,所以聚合离子液体吸附CO2的有利条件是低温,低流速(或25℃,10mL·min-1);
(2)①将第一步和第二步方程式相加得到方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=(-159.5+116.5)kJ·mol-1=-43kJ·mol-1;化学平衡常数K等于气体生成物浓度幂之积与气体反应物浓度幂之积的比,;
②达到平衡时时间越长,反应速率越慢,慢反应决定整个反应速率。根据图知,第一步的反应,的反应物NH3和CO2的量迅速达到定值,说明第一步反应速率大,第二步反应较慢,所以第二步决定整个反应速率;根据图知,55min各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态;
(3)①电解时,CO2失电子和H+反应生成CH3OH,电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;
②根据图知,反应物是甲醇、二氧化碳和氢气,生成物是乙酸和水,LiI和Rh作催化剂,总反应方程式为:CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O。
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【题目】如图,直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置,这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图。________
(2)晶体中,在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有________个。
(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-的个数等于__,即(填计算式)____;Na+的个数等于____,即(填计算式)____。
(4)设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为______cm。
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【题目】根据如图所示装置回答以下问题。
(1)利用如图装置可以验证元素非金属性的变化规律。图中D装置的名称是__,其作用是___。
(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2、Na2SO3、Na2CO3、H2O2、H2SO4,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫:装置B中发生反应的化学方程式为:__,装置C中发生的离子方程式为:__。
(3)若要用此装置证明非金属性:S>C>Si,从以下所给物质中选择药品设计实验:①稀盐酸②稀H2SO4③CaCO3④Na2CO3⑤Na2SiO3溶液⑥SiO2。试剂B与C分别为___(填序号);装置C中发生反应的离子方程式为:___。
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【题目】某金属有机多孔材料FJI-H14在常温常压下对CO2具有超高的吸附能力,并能高效催化CO2与环氧乙烷衍生物的反应,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该材料的吸附作用具有选择性
B.该方法的广泛使用有助于减少CO2排放
C.在生成的过程中,有极性共价键形成
D.其工作原理只涉及化学变化
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【题目】(1)按系统命名法命名:
__________________.
(2)按要求写出有机物的结构简式:支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃________.
(3)羟基的电子式为________.
(4)与Br2发生1,4加成反应的化学方程式为________.
(5)下列说法错误的为________(填选项字母)
a.实验室制取乙烯时,将温度计的水银球插入液面以下
b.将氯乙烷溶于滴有HNO3的AgNO3溶液中,可检验氯乙烷分子中含有的氯原子
c.溴乙烷和NaOH的醇溶液混合物加热,将产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液来检验反应是否生成了乙烯
d.将铜丝绕成螺旋状,在酒精灯上加热变黑后,立即伸入盛有无水乙醇的试管中,无水乙醇可被氧化为乙醛
(6)A和B的分子式均为C2H4Br2,A的核磁共振氢谱只有一个吸收峰,则A的结构简式为___,请预测B的核磁共振氢谱有___个吸收峰。
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【题目】工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,回答下列问题
(1)A的结构简式为__________________
(2)丙烯酸中含氧官能团的名称为__________________
(3)写出反应①的反应类型:_____________
(4)写出上述框图中某些过程的化学方程式:
过程②_________________________
过程④______________________
过程⑤_________________
(5)下列有关实验的说法中正确的是_______
A. 除去乙酸乙酯中的乙酸,可加入NaOH溶液,振荡后静置分液
B. 有机物C与丙烯酸属于同系物
C. 聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 除去硝基苯中混有的少量浓HNO3和H2SO4,可将其倒入到一定量的NaOH溶液中,振荡后静置分液
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【题目】已知可简写为。现有某化合物W的分子结构可表示为:。
(1)W的分子式为___________;
(2)W的一氯代物有______种。
(3)下列有关W的说法不正确的是_______(填编号)。
a. 能发生还原反应 b. 能发生氧化反应 c. 能发生加聚反应
d. 等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大
(4)写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式________,该聚合反应的化学方程式为__________________________________________________。
(5)W属于_____(填编号)。
a. 芳香烃 b. 环烃 c. 不饱和烃 d. 炔烃
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【题目】用 NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.用氢氧燃料电池电解饱和食盐水得到 0.4mol NaOH,在燃料电池的负极上消耗氧气分子数为 0.1 NA
B.2 mol H3O+中含有的电子数为 20 NA
C.密闭容器中 1 mol N2(g)与 3 mol H2 (g)反应制备氨气,形成 6 NA 个 N-H 键
D.32 g N2H4中含有的共用电子对数为6 NA
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【题目】NH3是一种重要的化工原料,利用NH3催化氧化并释放出电能(氧化产物为无污染性气体),其工作原理示意图如下。下列说法正确的是
A.电极Ⅰ为正极,电极上发生的是氧化反应
B.电极Ⅰ的电极反应式为2NH36eN2+6H+
C.电子通过外电路由电极Ⅱ流向电极Ⅰ
D.当外接电路中转移4 mol e时,消耗的O2为22.4 L
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