
?永春縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末考試
化學(xué)試題
考試時(shí)間:75分鐘 滿分:100分
一、選擇題(每題4分,共40分)
1. 我國為人類科技發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。下列說法正確的是
A. 火星探測器上天線接收器外殼為鈦合金,鈦合金屬于金屬材料
B. 太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電池板芯片的主要成分為
C. “旅程”足球中含有玻璃纖維,玻璃纖維是一種有機(jī)合成材料
D. “天宮”空間站航天員使用的雙層蛋白皮革耳機(jī),皮革屬于無機(jī)物
2. Ca(OH)2與NH4Cl反應(yīng)生成CaCl2、NH3和H2O。下列說法錯誤的是
A. CaCl2的電子式為
B. Ca(OH)2中既含離子鍵又含共價(jià)鍵
C. NH4Cl中N原子的雜化方式為sp3
D. NH3的空間構(gòu)型為平面三角形
3. 是重要的還原劑,合成方法:。下列說法正確的是
A. 半徑大?。?B. 電負(fù)性大?。?br />
C. 第一電離能: D. 堿性強(qiáng)弱:
4. 下列裝置適用于實(shí)驗(yàn)室制氨并驗(yàn)證氨的某化學(xué)性質(zhì),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A. ①是氨氣發(fā)生裝置 B. ②是氨氣干燥裝置
C. ③可驗(yàn)證氨氣的還原性 D. ④是氨氣的吸收裝置
5. 周期表中ⅥA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來已久;是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為),是制取多種硫化物的原料;硫酸、硫酸鹽是重要化工原料;硫酰氯()常作氯化劑或氯磺化劑。硒()和碲()的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以精煉銅的陽極泥(含CuSe)為原料回收Se,以電解強(qiáng)堿性溶液制備Te。下列說法正確的是
A. 是非極性分子 B. 與的鍵角相等
C. 基態(tài)Se的價(jià)層電子排布式為 D. ⅥA族元素氫化物的沸點(diǎn)從上到下依次升高
6. 周期表中ⅡA族元素及其化合物應(yīng)用廣泛。鈹及其化合物的性質(zhì)與鋁十分相似;工業(yè)上以氯化鎂為原料制取金屬鎂;CaS可用于制殺蟲劑、發(fā)光漆等,CaS與酸反應(yīng)可以釋放出。硫酸鋇用于制造鋇鹽等,醫(yī)學(xué)上可用于胃腸道造影劑。用作供氧劑、氧化劑、漂白劑、消毒劑等。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是
A. 與NaOH溶液反應(yīng):
B. 用Pt電極電解溶液:
C. CaS與濃硝酸反應(yīng):
D. 溶液與過量溶液反應(yīng):
7. 電催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽的原理如圖所示。下列說法正確的是
A. a極反應(yīng)式為N2+12OH--10e-=2NO+6H2O
B. 電解一段時(shí)間,a、b兩電極區(qū)的pH均減小
C. 電解過程中H+從a極通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至b極
D. 相同時(shí)間內(nèi),a、b兩極消耗N2的物質(zhì)的量之比為5∶3
8. 由化合物X、Y為起始原料可合成藥物Z。下列說法正確的是
A. X分子中所有碳原子可處于同一平面
B. X、Z分子中均含有2個手性碳原子
C. 1molZ最多只能與2mol發(fā)生反應(yīng)
D. X、Y、Z均可與溶液發(fā)生反應(yīng)
9. 在特制的密閉真空容器中加入一定量純凈的氨基甲酸銨固體(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH>0。下列說法中正確的是
A. 密閉容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不變則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B. 該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行
C. 再加入一定量氨基甲酸銨,可加快反應(yīng)速率
D. 保持溫度不變,壓縮體積,達(dá)到新的平衡時(shí),NH3的濃度不變
10. 酒石酸(簡寫為)是一種常用的食品添加劑,已知常溫下酒石酸的電離平衡常數(shù),草酸的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是
A. 在水溶液中的電離方程式為:
B. 常溫下,往水溶液中繼續(xù)加水稀釋,溶液的逐漸增大
C. 水溶液中:
D. 與過量的水溶液反應(yīng)的離子方程式:
二、非選擇題(共60分)
11. 回收鈷廢料能有效緩解金屬資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題。一種以含鈷催化劑廢料(主要含Co、Fe,還含有少量的CoO、FeO、、CaO、)制備氧化鈷(Co2O3)的工藝流程如下圖所示:
已知:ⅰ.金屬鈷與鐵具有相似的化學(xué)性質(zhì);
ⅱ.氧化性。
回答下列問題:
(1)酸浸后,“濾渣”的主要成分有_______和_______(填化學(xué)式)。
(2)“除鐵”時(shí)先加入NaClO溶液,主要反應(yīng)的離子方程式為_______,再加入溶液調(diào)節(jié)pH為2.5~3.0,生成黃鈉鐵礬沉淀。
(3)基態(tài)鈷原子的電子排布式為_______。
(4)中N原子的雜化軌道類型為_______。中除氫元素外,其他元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開______。
(5)所得可用于合成鈦酸鈷。一種鈦酸鈷的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為a pm,每個Co周圍等距且緊鄰的O共有_______個。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,該鈦酸鈷晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。
12. 化合物G可通過如下路線合成:
(1)E→F的反應(yīng)類型為___________。
(2)A→B的反應(yīng)會經(jīng)歷A→X→B的過程,其中X與B互為同分異構(gòu)體且苯環(huán)上只有一個取代基。則X的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)G的同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出兩種該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。
①含苯環(huán),1該物質(zhì)與足量溴水反應(yīng)最多消耗2
②分子含不同環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為3∶3∶2∶2
(4)已知:① (R、R′表示烴基或H)
②與醇會轉(zhuǎn)化為
寫出以 、、、為原料制備 的合成路線流程圖___________(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)
13. 某化學(xué)興趣小組查閱文獻(xiàn)資料了解到濕法合成高鐵酸鉀(K2FeO4)是目前人工成本最低、產(chǎn)品純度最高的合成方法,其合成路線如圖:
該興趣小組根據(jù)文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(部分夾持儀器已省略)制取K2FeO4。
已知:K2FeO4為紫色固體,具有強(qiáng)氧化性;在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在0℃~5℃、強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)儀器X名稱是_______。試劑Y的作用為_______。
(2)水浴方式是_______(填“冷水浴”或“熱水浴”)。
(3)裝置C中KOH過量的原因是_______。
(4)上述流程中,“提純”所用的方法是_______。
(5)稱取1.98 g高鐵酸鉀樣品,完全溶解于濃KOH溶液中,再加入足量亞鉻酸鉀{K[Cr(OH)4]}反應(yīng)后配成100.00 mL溶液;取上述溶液20.00 mL于錐形瓶中,加入稀硫酸調(diào)至pH=2,并加入1 mL苯二胺磺酸鈉作指示劑,用1.00 mol·L-1硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液5.76 mL。測定過程中發(fā)生反應(yīng):
a. Cr(OH)+FeO=Fe(OH)3+CrO+OH-
b. 2CrO+2H+=Cr2O+H2O
c. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
則K2FeO4樣品的純度是_______。
(6)K2FeO4是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能殺菌消毒,又能凈化水中懸浮雜質(zhì),請解釋K2FeO4作為多功能水處理劑的原理:_______。
14. 的資源化利用和轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)325℃時(shí),水在粉表面產(chǎn)生的可將轉(zhuǎn)化成甲酸,同時(shí)生成。
①由、、制備甲酸的化學(xué)方程式為_______。
②直接加熱與難以生成甲酸,該條件下能較快生成甲酸的原因是_______。
(2)加氫生成的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
將混合氣體置于密閉容器中,達(dá)到平衡時(shí),體系中溫度和壓強(qiáng)對的選擇性影響如圖所示。
①壓強(qiáng)大?。篲______(填“<”或“>”)
②的選擇性隨溫度升高而下降的原因是_______。
(3)和環(huán)氧乙烷在作催化劑的條件下合成碳酸乙烯酯。
①溶液中加入尿素生成沉淀,同時(shí)有氣體產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為_______。
②與沉淀劑(尿素、氫氧化鈉)反應(yīng)生成沉淀,過濾后將沉淀焙燒得到。與氫氧化鈉作沉淀劑相比,用尿素作沉淀劑焙燒生成的作催化劑效果更好,其原因是_______。
③催化合成碳酸乙烯酯()可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示,根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律,步驟Ⅰ、Ⅱ的過程可描述為_______。
15. 已知反應(yīng):
反應(yīng)①:
反應(yīng)②:
反應(yīng)③:
在2 MPa,起始投料時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖-1所示。
(1)① ΔH=___________
②從453-553℃,升高溫度CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低的原因是___________。
③為提高單位時(shí)間內(nèi)CH3OCH3產(chǎn)率。研發(fā)的催化劑需具備的特點(diǎn)是___________。
(2)在催化劑作用下,二甲醚還原NO反應(yīng)原理為 ΔH0。下列說法中正確的是
A. 密閉容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不變則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B. 該反應(yīng)在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行
C. 再加入一定量氨基甲酸銨,可加快反應(yīng)速率
D. 保持溫度不變,壓縮體積,達(dá)到新的平衡時(shí),NH3的濃度不變
【答案】D
【解析】
【詳解】A.反應(yīng)NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),生成的氣體的物質(zhì)的量之比始終是2:1,所以氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變,故不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),故A錯誤;B.此反應(yīng)的△s>0,△H>0,根據(jù)△G=△H-T△s,只有在高溫下△G<0,此時(shí)反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行,故B錯誤;C.固體物質(zhì)的多少對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響,故C錯誤;D.恒溫下壓縮體積,平衡逆向移動,當(dāng)氨氣的濃度不變時(shí)達(dá)到新的平衡狀態(tài),故D正確;故選D。
10. 酒石酸(簡寫為)是一種常用的食品添加劑,已知常溫下酒石酸的電離平衡常數(shù),草酸的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是
A. 在水溶液中的電離方程式為:
B. 常溫下,往水溶液中繼續(xù)加水稀釋,溶液的逐漸增大
C. 水溶液中:
D. 與過量的水溶液反應(yīng)的離子方程式:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由題干可知,為二元弱酸,在水溶液中的電離方程式為:、,A錯誤;
B.常溫下,的水解常數(shù)為,則水溶液中電離大于水解,溶液顯酸性,往水溶液中繼續(xù)加水稀釋,溶液中氫離子濃度減小,溶液的逐漸增大,B正確;
C.水溶液中由質(zhì)子守恒可知:,C錯誤;
D.由題干提供電離常數(shù)可知,與過量的水溶液反應(yīng)生成草酸根離子和,離子方程式:,D錯誤;
故選B。
二、非選擇題(共60分)
11. 回收鈷廢料能有效緩解金屬資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問題。一種以含鈷催化劑廢料(主要含Co、Fe,還含有少量的CoO、FeO、、CaO、)制備氧化鈷(Co2O3)的工藝流程如下圖所示:
已知:ⅰ.金屬鈷與鐵具有相似的化學(xué)性質(zhì);
ⅱ.氧化性。
回答下列問題:
(1)酸浸后,“濾渣”的主要成分有_______和_______(填化學(xué)式)。
(2)“除鐵”時(shí)先加入NaClO溶液,主要反應(yīng)的離子方程式為_______,再加入溶液調(diào)節(jié)pH為2.5~3.0,生成黃鈉鐵礬沉淀。
(3)基態(tài)鈷原子的電子排布式為_______。
(4)中N原子的雜化軌道類型為_______。中除氫元素外,其他元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開______。
(5)所得可用于合成鈦酸鈷。一種鈦酸鈷的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該立方晶胞參數(shù)為a pm,每個Co周圍等距且緊鄰的O共有_______個。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,該鈦酸鈷晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)(或)
(4) ①. 雜化 ②. N>O>C
(5) ①. 12 ②. (或)
【解析】
【分析】含鈷催化劑廢料加入稀硫酸,二氧化硅不反應(yīng)、硫酸鈣微溶于水,故得到的濾渣為SiO2和CaSO4,濾液含有Fe2+、Fe3+、Co2+等;加入NaClO可將Fe2+ 氧化生成Fe3+,然后加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液的pH,可生成黃鈉鐵礬沉淀,過濾濾液中加入碳酸鈉,得到碳酸鈷,用鹽酸溶解碳酸鈷,再向所到溶液中加入草酸銨,得到草酸鈷和濾液2,濾液2為氯化銨,最后煅燒生成氧化鈷;
【小問1詳解】
由以上分析可知,濾渣為SiO2和CaSO4;
【小問2詳解】
“除鐵”時(shí)加入NaClO,將Fe2+氧化為Fe3+利于鐵離子生成沉淀同時(shí)次氯酸根離子生成氯離子,主要反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;
【小問3詳解】
鈷為27號元素,基態(tài)鈷原子的電子排布式為(或);
【小問4詳解】
(NH4)2C2O4中N原子周圍形成4個σ鍵,N原子雜化軌道類型為sp3;同一周期隨著原子序數(shù)變大,第一電離能變大,N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰元素,故第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C;
【小問5詳解】
以頂角的Co為參考點(diǎn),Co所在底面的xy平面上與之緊鄰的O有4個,空間中還存在xz和yz平面,所以與Co緊鄰的O的個數(shù)為12;
根據(jù)晶胞可知,一個晶胞中含有Co的數(shù)目為8× =1個,含有Ti的數(shù)目為1個,含有O的數(shù)目為6×=3個,晶胞的質(zhì)量為,晶胞體積為(apm)3=(a×10-10cm)3 ,晶體密度為= =(或)g/cm3;
12. 化合物G可通過如下路線合成:
(1)E→F的反應(yīng)類型為___________。
(2)A→B的反應(yīng)會經(jīng)歷A→X→B的過程,其中X與B互為同分異構(gòu)體且苯環(huán)上只有一個取代基。則X的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(3)G的同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,寫出兩種該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。
①含苯環(huán),1該物質(zhì)與足量溴水反應(yīng)最多消耗2
②分子含不同環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為3∶3∶2∶2
(4)已知:① (R、R′表示烴基或H)
②與醇會轉(zhuǎn)化為
寫出以 、、、為原料制備 的合成路線流程圖___________(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)
【答案】(1)加成 (2)
(3) , (4) 或
【解析】
【分析】A發(fā)生取代反應(yīng)引入支鏈生成B,B的碳氧雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)轉(zhuǎn)化為羥基生成C,C發(fā)生取代反應(yīng)將醚鍵轉(zhuǎn)化為羥基生成D,D與甲醇發(fā)生加成反應(yīng)生成E,E自身發(fā)生加成反應(yīng)生成F,F(xiàn)發(fā)生消去反應(yīng)生成G;
【小問1詳解】
由E、F的結(jié)構(gòu)簡式可知,E的碳碳雙鍵與側(cè)鏈鏈端的羥基發(fā)生加成反應(yīng)生成F,故E→F的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。
【小問2詳解】
A→B的反應(yīng)可以看成為 取代苯環(huán)上羥基對位的氫原子,而A→B的反應(yīng)會經(jīng)歷A→X→B的過程,且X與B互為同分異構(gòu)體且苯環(huán)上只有一個取代基,則X為 取代羥基上的氫原子,故X的結(jié)構(gòu)簡式為 。
【小問3詳解】
G的分子式為C9H10O3,不飽和度為5,其同分異構(gòu)體同時(shí)滿足下列條件,①含苯環(huán),苯環(huán)不飽和度為4,側(cè)鏈應(yīng)有一個雙鍵,1該物質(zhì)與足量溴水反應(yīng)最多消耗2,含有酚羥基,且酚羥基的鄰、對位中只有兩個氫原子,②分子含不同環(huán)境的氫原子數(shù)目之比為3∶3∶2∶2,則應(yīng)該含有2個甲基,且分子結(jié)構(gòu)較為對稱,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式位 或 。
【小問4詳解】
由 與甲醇發(fā)生D到E的轉(zhuǎn)化可生成 , 發(fā)生信息反應(yīng)①生成 , 與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成 , 與HI發(fā)生取代反應(yīng)生成 , 發(fā)生催化氧化生成 ,故合成路線流程圖為: 或 。
13. 某化學(xué)興趣小組查閱文獻(xiàn)資料了解到濕法合成高鐵酸鉀(K2FeO4)是目前人工成本最低、產(chǎn)品純度最高的合成方法,其合成路線如圖:
該興趣小組根據(jù)文獻(xiàn)資料設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(部分夾持儀器已省略)制取K2FeO4。
已知:K2FeO4為紫色固體,具有強(qiáng)氧化性;在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在0℃~5℃、強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)儀器X的名稱是_______。試劑Y的作用為_______。
(2)水浴方式是_______(填“冷水浴”或“熱水浴”)。
(3)裝置C中KOH過量的原因是_______。
(4)上述流程中,“提純”所用方法是_______。
(5)稱取1.98 g高鐵酸鉀樣品,完全溶解于濃KOH溶液中,再加入足量亞鉻酸鉀{K[Cr(OH)4]}反應(yīng)后配成100.00 mL溶液;取上述溶液20.00 mL于錐形瓶中,加入稀硫酸調(diào)至pH=2,并加入1 mL苯二胺磺酸鈉作指示劑,用1.00 mol·L-1硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液5.76 mL。測定過程中發(fā)生反應(yīng):
a. Cr(OH)+FeO=Fe(OH)3+CrO+OH-
b. 2CrO+2H+=Cr2O+H2O
c. Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
則K2FeO4樣品的純度是_______。
(6)K2FeO4是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能殺菌消毒,又能凈化水中懸浮雜質(zhì),請解釋K2FeO4作為多功能水處理劑原理:_______。
【答案】(1) ①. 蒸餾燒瓶 ②. 除去氣體中HCl
(2)冷水浴 (3)K2FeO4在酸性或中性環(huán)境下不穩(wěn)定,在堿性環(huán)境下穩(wěn)定存在
(4)重結(jié)晶 (5)96%
(6)高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,可以殺菌消毒,且還原產(chǎn)物為鐵離子,鐵離子水解生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)儀器構(gòu)造可知,儀器X為蒸餾燒瓶;裝置A是氯氣發(fā)生裝置,是用濃鹽酸和高錳酸鉀制備氯氣,濃鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體,會干擾高鐵酸鉀的制備,裝置B是為了除去氯化氫氣體,所用試劑X為飽和食鹽水,目的是除去氣體中的HCl;
【小問2詳解】
根據(jù)K2FeO4的性質(zhì)可知,在0℃~5℃、強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定,所以為了得到產(chǎn)品,需用冷水??;
【小問3詳解】
根據(jù)已知信息可知,K2FeO4在酸性或中性環(huán)境下不穩(wěn)定,在堿性環(huán)境下穩(wěn)定存在,所以在制備過程中KOH溶液需過量;
【小問4詳解】
由工藝流程可知,制備純粗產(chǎn)品經(jīng)冷卻結(jié)晶、分離后,再次進(jìn)行提純,這種方法為重結(jié)晶法;
【小問5詳解】
根據(jù)題意得到n(硫酸亞鐵銨)= 1.00mol·L?1×5.76×10?3L=5.76×10?3mol,根據(jù)關(guān)系式2 FeO ~ 2 CrO ~ Cr2O ~ 6 Fe2+ ,n(K2FeO4)=,m(K2FeO4) =×1.92×10?3mol ×198g/mol=1.9008g,w(K2FeO4) =×100%=96%,故答案為:96%;
【小問6詳解】
K2FeO4中Fe的化合價(jià)為+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,可以殺菌消毒,且還原產(chǎn)物為鐵離子,鐵離子水解生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體,所以K2FeO4是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能殺菌消毒,又能凈化水中懸浮雜質(zhì)。
14. 的資源化利用和轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)。
(1)325℃時(shí),水在粉表面產(chǎn)生的可將轉(zhuǎn)化成甲酸,同時(shí)生成。
①由、、制備甲酸的化學(xué)方程式為_______。
②直接加熱與難以生成甲酸,該條件下能較快生成甲酸的原因是_______。
(2)加氫生成的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
反應(yīng)Ⅲ:
將的混合氣體置于密閉容器中,達(dá)到平衡時(shí),體系中溫度和壓強(qiáng)對的選擇性影響如圖所示。
①壓強(qiáng)的大?。篲______(填“<”或“>”)
②的選擇性隨溫度升高而下降的原因是_______。
(3)和環(huán)氧乙烷在作催化劑的條件下合成碳酸乙烯酯。
①溶液中加入尿素生成沉淀,同時(shí)有氣體產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為_______。
②與沉淀劑(尿素、氫氧化鈉)反應(yīng)生成沉淀,過濾后將沉淀焙燒得到。與氫氧化鈉作沉淀劑相比,用尿素作沉淀劑焙燒生成的作催化劑效果更好,其原因是_______。
③催化合成碳酸乙烯酯()可能的反應(yīng)機(jī)理如圖所示,根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律,步驟Ⅰ、Ⅱ的過程可描述為_______。
【答案】(1) ①. ②. 反應(yīng)生成的是與反應(yīng)的催化劑
(2) ①. < ②. 反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),溫度升高,不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,的選擇性下降
(3) ①. ②. 焙燒釋放更多的氣體,制得的更加疏松多孔 ③. 環(huán)氧乙烷中的O原子吸附在上,環(huán)氧乙烷中的鍵斷裂,中的C原子與結(jié)合,一個O原子與環(huán)氧乙烷中的一個C原子結(jié)合
【解析】
【小問1詳解】
①由題意可知,325℃條件下,水與二氧化碳、錳反應(yīng)生成一氧化錳和甲酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:;
②催化劑能降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,則直接加熱氫氣與二氧化碳難以生成甲酸,該條件下能較快生成甲酸說明反應(yīng)生成的一氧化錳是氫氣與二氧化碳反應(yīng)的催化劑,故答案為:反應(yīng)生成的是與反應(yīng)的催化劑;
【小問2詳解】
①反應(yīng)Ⅰ是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)Ⅱ是氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡不移動,所以增大壓強(qiáng),甲醇的選擇性增大,由圖可知,相同溫度時(shí),p1條件下甲醇的選擇性小于p2,則壓強(qiáng)p1小于p2,故答案為:<;
②反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ都為放熱反應(yīng),升高溫度,不利于反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以甲醇的選擇性下降,故答案為:反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ為放熱反應(yīng),溫度升高,不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,的選擇性下降;
【小問3詳解】
①由題意可知,氯化鎂溶液與尿素反應(yīng)生成氯化銨、Mg5(CO3)4(OH)2沉淀和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
②Mg5(CO3)4(OH)2焙燒時(shí),會釋放更多的二氧化碳?xì)怏w,導(dǎo)致制得的氧化鎂更加疏松多孔,所以與氫氧化鈉作沉淀劑相比,用尿素作沉淀劑焙燒生成的氧化鎂作催化劑效果更好,故答案為:焙燒釋放更多的氣體,制得的更加疏松多孔;
③由圖可知,步驟Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)機(jī)理為環(huán)氧乙烷中的氧原子原子吸附在鎂離子上,環(huán)氧乙烷中的碳氧鍵斷裂,二氧化碳中的碳原子原子與氧離子結(jié)合,一個氧原子原子與環(huán)氧乙烷中的一個碳原子原子結(jié)合,故答案為:環(huán)氧乙烷中的O原子吸附在上,環(huán)氧乙烷中的鍵斷裂,中的C原子與結(jié)合,一個O原子與環(huán)氧乙烷中的一個C原子結(jié)合。
15. 已知反應(yīng):
反應(yīng)①:
反應(yīng)②:
反應(yīng)③:
在2 MPa,起始投料時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及CH3OCH3和CH3OH的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖-1所示。
(1)① ΔH=___________
②從453-553℃,升高溫度CO2平衡轉(zhuǎn)化率降低的原因是___________。
③為提高單位時(shí)間內(nèi)CH3OCH3產(chǎn)率。研發(fā)的催化劑需具備的特點(diǎn)是___________。
(2)在催化劑作用下,二甲醚還原NO的反應(yīng)原理為 ΔH
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