为减小CO2对环境的影响,在限制其排放量的同时,应加强对CO2创新利用研究。
(1)如将CO2与H2以1:3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水,该烃是___ _(填序号)。
A.烷烃 | B.烯烃 | C.炔烃 | D.苯的同系物 |
②适当条件下合成燃料甲醇和水。在体积为2L的密闭容器中,充入2 mol CO2和6 mol H2,
一定条件下发生反应:CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol
测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
的转化率= ;能使平衡体系中n(CH3OH)增大的措施有 。
(2)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
己知:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O( l ) △H=-890.3kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是 。
(3)最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池。写出以氢氧化钾为电解质的甲醇燃料电池负极反应式 。当电子转移的物质的量为________时,参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。
(4)某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量,经查得一些物质在20℃的数据如下表。
溶解度(s)/g |
溶度积(Ksp) |
||
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
CaCO3 |
BaCO3 |
0.16 |
3.89 |
2.9×10-9 |
2.6×10-9 |
吸收CO2最合适的试剂是__ __(填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”)溶液。
金属镍(Ni)的应用越来越广泛。
(1)LiNiO2常用作锂离子电池的正极材料,负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:
xLi+Li1-xNiO2LiNiO2
LiNiO2中,Ni元素的化合价为;充电时,LiNiO2中化合价发生变化的元素有(填元素符号)
(2)Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。镀镍的方法有:
方法Ⅰ:电镀镍。以NiSO4为电镀液。
① 待镀零件与电源相连,金属镍板与电源相连。
方法Ⅱ:化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2-的溶液中,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)Ni2+ + H2PO2-+ →Ni + + H2PO3-+
(b)6H2PO2- + 2H+= 2P+ 4H2PO3-+ 3H2↑
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的。
② 请在答题卡上写出并配平反应式(a)。
③ 化学镀与电镀相比较,在原理上的相同点是:。(3)Ni可以与CO(g)发生反应:
利用该反应可以提纯粗Ni,得到高纯度的金属Ni。
① 该反应的平衡常数表达式为
② 生产中,在如图所示密闭容器中充入CO气体,粗Ni放置在(填编号)A.低温区 B.高温区
丙烯是重要的化工原料,以丙烯为原料合成有机玻璃和油墨材料DAP-A树脂的流程如下:
回答问题:
(1)写出下列物质可能的结构简式:B___________________,F________________________。
(2)写出反应类型:反应②___________________;反应③____________________________。
(3)1 mol DAP-A树脂在一定条件下与H2发生加成反应,最多消耗H2_______________mol。
(4)写出反应①的化学方程式______________________________________________。
(5)写出G在一定条件下与乙二醇发生反应生成一种高分子化合物的化学方程式为_______。
(6)E的同分异构体中,属于酯类的链状有机物有、、___________________________________。
下面是某高分子有机物的合成路线,Ⅲ、V为Ⅵ的单体。
回答下列问题:
(1) 由Ⅱ生成Ⅲ的反应类型名称为。
(2)下列关于化合物I、Ⅱ和Ⅲ的说法中,正确的是(填字母)。
A.化合物I可以发生氧化反应B.化合物I不能与Na反应生成氢气
C.从I→Ⅱ和Ⅱ→Ⅲ两反应来看,I→Ⅲ过程中浓硫酸有催化剂的作用
D.化合物Ⅲ与HCl加成,只能生成一种有机产物
(3)化合物V是(填字母)类化合物。
A.醇 B.烷烃 C.烯烃 D.酸E.酯
(4)在上述合成路线中,化合物Ⅳ和CH3COOH在催化剂的作用下与氧气反应生成V和水,写出反应方程式。
(5)下图为分离化合物V、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图:
在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是。
A.①蒸馏②过滤③分液B.①分液②蒸馏③蒸馏
C.①蒸馏②分液③分液D.①分液②蒸馏③结晶、过滤
(6)写出I的同分异构体中能让FeCl3溶液显紫色的任意一种结构简式:
。
(7)写出反应III+V→VI的化学方程式:(不要求写反应条件)
。
(I)多项选择题
关于化工生产的下列叙述中,正确的是 。
A.生产普通玻璃的原料是石灰石、石英、纯碱,在玻璃熔炉中发生复杂的物理化学变化 |
B.工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的 |
C.加热法只适用于软化暂时硬度的硬水 |
D.工业上采用电解熔融氯化铝生产金属铝 |
E.用高纯度焦炭与石英砂反应可制得纯度达到9个9的单晶硅材料
(II)
工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如下:
(2)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是 ;在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。
(3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理:碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
NH3还原法:8NH3+6NO2 ="======" 7N2+12H2O(NO也有类似的反应)
请从绿色化学的角度分析两种方法的优劣:
(4)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。
(5)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,把应注意的事项及理由填入下表。
注意事项 |
理由 |
|
① |
||
② |
(I)多项选择题
CH3+、CH3-、CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是 。
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得 |
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化 |
C.CH3-与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形 |
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面 |
E.两个CH3-或一个CH3+和CH3-结合均可得到CH3CH3
(II)
锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的位置: 周期, 族, 区。
(2)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式 ;葡萄糖分子中碳原子杂化方式有 。
(3)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于 (填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在左下图中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
(4)右上图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为 ;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是 。