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题文

CO2和CH4是两种重要的温室气体.通过CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学品。
(1)25℃时.以镍合金为催化剂,向4L容器中通人6 mol CO2,4mol CH4,发生反应:
CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)平衡体系中各组分的浓度为:

①在该条件下达平衡时,CH4的转化率为____________.
②已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (g)    ΔH= -890.3KJ/mol
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)          ΔH= +2.8KJ/mol
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)       ΔH= -566.0KJ/mol
求反应CO2(g)+ CH4(g)2CO(g) +2H2(g)的ΔH=___________KJ/mol
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下发生反应:CO2+CH4(g)CH3COOH温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图,请回答下列问题:

①250-3000C时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是      
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有     (写2条)。
(3)Li4SiO4可用于吸收、释放CO2,原理是,5000C时CO2与Li2SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至7000C ,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,将该原理用化学方程式表示(请注明正反应方向和逆反应方向的条件):     
(4)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物.多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在   范围内(填字母序号)。

②放电时电极A为    极。
③充电时,总反应为Na2Sx="2Na+xS" (3<x<5).则阳极的电极反应式为     

科目 化学   题型 简答题   难度 困难
知识点: 探究温度、压强对化学平衡的影响 化学电源新型电池
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氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:

已知:①卤块主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质。
②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有:(写出一条即可)。
(2)加入MgO的作用是;滤渣的主要成分为
(3)向滤液中加入NaClO3饱和溶液后,发生反应的化学方程式为,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为①蒸发结晶;②;③____;④过滤、洗涤。
(4)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。
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步骤3:冷却至室温,用0.l000 mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点,此过程中反应的离子方程式为:
步骤4:将步骤2、3重复两次,计算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。
①写出步骤2中发生反应的离子方程式(还原产物为Cl):
②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数为(保留一位小数)

如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:

(1)甲烷燃料电池负极反应式是
(2)石墨(C)极的电极反应式为
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L ,丙装置中阴极析出铜的质量为________g ;
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。

若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用________;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用________作电极。

(14 分)CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L密闭容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:

物质
CH4
CO2
CO
H2
体积分数
0.1
0.1
0.4
0.4

①此温度下该反应的平衡常数K=
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H="-890.3" kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H="2.8" kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H="-566.0" kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 的△H=
③在不同温度下催化剂的催化效率与CO的生成速率如右图所示。t1~t2℃时,温度升高而CO的生成速率降低的原因是
(∆代表CO的生成速率,■代表催化剂的催化效率)
④为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是
⑤若再向容器中同时充入2.0 mol CO2、6.0 mol CH4、4.0 molCO 和8.0 molH2,则上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)以CO2为原料可以合成多种物质。
①可降解二氧化碳聚合物是由CO2加聚而成,写出其结构简式:
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解,CO2在铜电极上可转化为甲烷,该电极反应方程式为

在某有机物A的分子其结构简式如右图,请回答
(1)写出有机物A中官能团的名称:_______________。
(2)A跟足量NaOH溶液反应的化学方程式是:________________。
(3)两分子的A以羧基和酚羟基分子间成环的结构简式为
(4)以A为单体利用羧基和醇羟基形成高分子缩聚产物的方程式为

工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物 的处理过程。

I.探究制取NH3的方法
(1)B装置的名称:______________
(2)在上述装置中,H能快速、简便制取,装置中需要添加的反应试剂为_________ 。
(3)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好________(填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是________,__________。

试剂组合序号
固体试剂
NH3体积(mL)
a
6.0gCa(OH)2过量
5.4gNH4Cl
1344
b
5.4g(NH4)2SO4
1364
c
6.0gNaOH过量
5.4gNH4Cl
1568
d
5.4g(NH4)2SO4
1559
e
6.0gCaO过量
5.4gNH4Cl
1753
f
5.4g(NH4)2SO4
1792


II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。

(2)A中反应的离子方程式为__________________________
(3)D装置的作用有:_____________、____________、_____________。
(4)D装置中的液体还可换成(填序号)。
A.H2OB.CCl4C.浓H2SO4D.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是___________.

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