全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题。
(1)地球上的能源主要源于太阳,绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应,主要过程可以描述分为下列三步(用“C5”表示C5H10O4,用“C3”表示C3H6O3):
Ⅰ:H2O(l)=2H+(aq)+1/2O2(g)+2e- △H=+284kJ/mol
Ⅱ:CO2(g)+C5(s)+2H+(aq)=2C3+(s) △H=+396kJ/mol
Ⅲ:12C3+(s)+12e-=C6H12O6(葡萄糖、s)+6C5(s)+3O2(g) △H=-1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
(2)工业上有一种方法有效地开发利用CO2,是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L·min);
②氢气的转化率= ;
③求此温度下该反应的平衡常数K= ;
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离出去 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
⑤当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2。则c1 c2的关系(填>、<、=)。
(3)减少温室气体排放的关键是节能减排,大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标。如图所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。将其插入KOH溶液,从而达到吸收CO2的目的。
①通入氧气一极的电极反应式为 ;
②随着电池不断放电,电解质溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率 (填大于、小于或等于)甲烷燃烧的能量利用率。
电石浆是氯碱工业中的一种废弃物,其大致组成如下表所示:
用电石浆可生产无水
,某化工厂设计了以下工艺流程:
已知氯化钙晶体的化学式是:
;
是一种酸性气体,且具有还原性。
(1)反应器中加入的酸应选用。
(2)脱色槽中应加入的物质X是;设备A的作用是;设备B的名称为;设备C的作用是 。
(3)为了满足环保要求,需将废气H2S通入吸收池,下列物质中最适合作为吸收剂的是。
A. | 水 | B. | 浓硫酸 | C. | 石灰乳 | D. | 硝酸 |
(4)将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是。
请回答下列问题:
(1)
、
、
、
四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 … |
5781817274511578… |
(2)则该元素是(填写元素符号)。
原子的电子排布式是。
的最高价氯化物分子式是。该元素可能的性质或应用有。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
关于化合物,下列叙述正确的有。
A.分子间可形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个
键和1个
键
D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
(4)
的熔点的熔点(填>、<或=),其原因是
捕碳技术(主要指捕获
)在降低温室气体排放中具有重要的作用。
目前
和
已经被用作工业捕碳剂,它们与
可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2
+
+
反应Ⅱ:
+
+
反应Ⅲ:
+
+
2
请回答下列问题:
(1)
与
、
之间的关系是:
。
(2)为研究温度对
捕获
效率的影响,在某温度T1下,将一定量的
溶液置于密闭容器中,并充入一定量的
气体(用氮气作为稀释剂),在
时刻,测得容器中
气体的浓度。然后分别在温度为
、
、
、
下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得
气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:
①
0(填>、=或<)。
②在
~
及
~
二个温度区间,容器内
气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是。
③反应Ⅲ在温度为
时,溶液
随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达
时,将该反应体系温度上升到
,并维持该温度。请在图中画出
时刻后溶液的
变化总趋势曲线。()
(3)利用反应Ⅲ捕获
,在
初始浓度和体积确定的情况下,提高
吸收量的措施有(写出2个)。
(4)下列物质中也可能作为
捕获剂的是。
A. | . | B. | . |
C. | . | D. |
.
|
氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生
的化合物甲和乙。将6.00
甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72
(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生
,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于
溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到
和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25
。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是;乙的电子式是。
(2)甲与水反应的化学方程式是。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与
反应可生成
和气体丙,写出该反应的化学方程式。
有人提出产物
中可能还含有,请设计实验方案验证之。
(已知
)
(5)甲与乙之间(填"可能"或"不可能)发生反应产生
,判断理由是。
化合物Ⅰ(
)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基。Ⅰ可以用
和
在一定条件下合成:
已知以下信息:
的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;
化合物
苯环上的一氯代物只有两种;
通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。
回答下列问题:
(1)
的化学名称为。
(2)
的结构简式为。
(3)
的分子式为。
(4)
生成
的化学方程式为,该反应类型为。
(5)
的结构简式为。
(6)
的同系物
比
相对分子质量小14,
的同分异构体中能同时满足如下条件:
①苯环上只有两个取代基,②既能发生银镜反应,又能和饱和
溶液反应放出
,共有种(不考虑立体异构)。
的一个同分异构体发生银镜反应并酸化后核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为2:2:1,写出
的这种同分异构体的结构简式。