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        1. 【題目】以氧化鋁為原料,通過碳熱還原法可合成氮化鋁(AlN);通過電解法可制取鋁.電解鋁時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的CO2可通過二氧化碳甲烷化再利用.

          請(qǐng)回答:

          (1)已知:2Al2O3(s)═4Al(g)+3O2(g)△H1=3351KJmol﹣1

          2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=﹣221KJmol﹣1

          2Al(g)+N2(g)═2AlN(s)△H3=﹣318KJmol﹣1

          碳熱還原Al2O3合成AlN的總熱化學(xué)方程式是___________________________

          (2)在常壓、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比).

          反應(yīng)ⅠCO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H4

          反應(yīng)ⅡCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H5

          ①下列說法不正確的是_______

          A.△H4小于零

          B.溫度可影響產(chǎn)物的選擇性

          C.CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高先增大后減少

          D.其他條件不變,將CO2和H2的初始體積比改變?yōu)?:3,可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率

          ②350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為VL該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為______(用a、V表示)

          ③350℃下CH4物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示.畫出400℃下0~t1時(shí)刻CH4物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線_______

          (3)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷,生成甲烷的電極反應(yīng)式是_______

          【答案】 3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)=2AlN(s)+3CO(g)△H=+1026KJ/mol/L CD CO2+6H2O+8e═CH4+8OH

          【解析】(1)已知:①2Al2O3(s)===4Al(g)+3O2(g) ΔH1=3 351 kJ·mol-1,②2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH2=-221 kJ·mol-1,③2Al(g)+N2(g)===2AlN(s) ΔH3=-318 kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律①×+②×+③即得到碳熱還原Al2O3合成AlN的總熱化學(xué)方程式是3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)===2AlN(s)+3CO(g) ΔH=ΔH1×+ΔH2×+ΔH3=+1026 kJ·mol-1;

          (2)①A、圖1中,二氧化碳轉(zhuǎn)化率先增大是反應(yīng)正向進(jìn)行,到一定溫度達(dá)到平衡狀態(tài),升溫平衡逆向移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率承溫度升高而減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH4<0,選項(xiàng)A正確;B、圖2分析可知,圖中曲線變化趨勢(shì)隨溫度升高到400℃以上,CH4CO選擇性受溫度影響,甲烷減少,一氧化碳增多,溫度可影響產(chǎn)物的選擇性,選項(xiàng)B正確;C、二氧化碳轉(zhuǎn)化率先增大是反應(yīng)正向進(jìn)行未達(dá)到平衡狀態(tài),達(dá)到平衡狀態(tài)后隨溫度升高二氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、CO2和H2混和氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),將CO2和H2的初始體積比改變?yōu)?:3,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選CD;②在常壓、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和氣體(體積比1:4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為VL,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為80%, CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

          起始量(mol) 0.2a 0.8a 0 0

          變化量(mol) 0.16a 0.64a 0.16a 0.32a

          平衡量(mol) 0.04a 0.16a 0.16a 0.32a

          反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K==;③反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,由圖分析可知,接近72.5%,甲烷的物質(zhì)的量減小,小于350℃時(shí)甲烷的物質(zhì)的量,達(dá)到平衡所需要時(shí)間縮短

          CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

          起始量(mol) 0.2a 0.8a 0 0

          變化量(mol) 0.145a 0.58a 0.145a 0.29a

          平衡量(mol) 0.055a 0.22a 0.145a 0.29a

          畫出圖象,達(dá)到平衡狀態(tài)甲烷0.145amol,升高溫度加快反應(yīng)速率,達(dá)到平衡所需要時(shí)間縮短,得到圖象為:(3)CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷,結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平可行,生成甲烷的電極反應(yīng)式為:CO2+6H2O+8e═CH4+8OH。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】已知1,2二氯乙烷常溫下為無色液體,沸點(diǎn)83.5℃,密度1.23g/mL,難溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑.乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃.某化學(xué)課外活動(dòng)小組為探究1,2二氯乙烷的消去反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)回答下列問題.

          (1)請(qǐng)回答如何檢查裝置氣密性
          (2)向裝置A中大試管里先加入1,2二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液,再加入碎瓷片,目的是 , 并向裝置C中試管里加入適量稀溴水.
          (3)為了使反應(yīng)在75℃左右進(jìn)行,常用的方法是
          (4)與裝置A中大試管相連接的長(zhǎng)玻璃管的作用是 , 裝置B的作用是
          (5)證明1,2二氯乙烷已發(fā)生消去反應(yīng)的現(xiàn)象是 , 裝置A、C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為裝置A; 裝置C

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】NaHCO3Na2CO3·10H2O混和物6.56g溶于水制成100mL溶液,測(cè)得溶液中cNa=0.5mol/L。向該溶液中加入一定量鹽酸恰好完全反應(yīng),將溶液蒸干后,所得固體質(zhì)量為

          A. 2.93 g B. 5.85 g C. 6.56g D. 無法確定

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】丙二醇是重要的化工原料,利用甘油制備二元醇符合綠色化學(xué)要求.
          利用1,2﹣丙二醇可制得乳酸〔CH3CH(OH)COOH〕,乳酸與上述反應(yīng)中的某一產(chǎn)物B可以反應(yīng),轉(zhuǎn)換關(guān)系如下.已知A的碳原子數(shù)與乳酸相同,E、F為鏈狀高分子化合物.請(qǐng)回答下列問題:

          (1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是反應(yīng),A中所含官能團(tuán)名稱是
          (2)B在一定條件下反應(yīng)生成分子式為C2H4O的有機(jī)物,該物質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),核磁共振氫譜中只有一個(gè)峰,寫出該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
          (3)F具有良好的光學(xué)性能和親水性可作為隱形眼鏡的材料,寫出由D制備F的化學(xué)方程式
          (4)寫出1,2﹣丙二醇制備乳酸的合成路線

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】pH相等的鹽酸和醋酸各100mL,分別與過量的Zn反應(yīng),相同條件下生成H2的體積V(鹽酸)V(醋酸)(填>;=;<)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】現(xiàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84g/mL的濃硫酸來配制480mL0.2mol/L 的稀硫酸?晒┻x擇的儀器有: ①玻璃棒②燒瓶③燒杯④膠頭滴管⑤量筒⑥容量瓶⑦托盤天平⑧藥匙。完成下列問題:

          (1)上述儀器中,在配制稀硫酸時(shí)不需要用到的是______ (填儀器序號(hào))。

          (2)配制過程中需選用的容量瓶規(guī)格為_____mL,經(jīng)過計(jì)算,需要量取的濃硫酸體積為_____mL。

          (3)在配制過程中,下列操作使所配溶液濃度偏高的是______ (填字母)。

          a.未洗滌稀釋濃硫酸所用的燒杯和玻璃棒

          b.為防止變質(zhì),稀釋后的硫酸溶液立即就轉(zhuǎn)移到容量瓶中

          C.移液前,容量瓶中含有少量蒸餾水

          d.定容時(shí),俯視刻度線

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】已知甲、乙、丙、X是四種中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示.則甲和X不可能是( )

          A. 甲為C,XO2 B. 甲為SO2XNaOH溶液

          C. 甲為Fe,XCl2 D. 甲為AlCl3XNaOH溶液

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,得到如圖所示變化規(guī)律(p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):
          根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列結(jié)論正確的是(
          A.反應(yīng)Ⅰ:△H>0,p2>p1
          B.反應(yīng)Ⅲ:△H>0,T2>T1或△H<0,T2<T1
          C.反應(yīng)Ⅱ:△H>0,T1>T2
          D.反應(yīng)Ⅳ:△H<0,T2>T1

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列說法正確的是( 。

          A. AgCl 放入水中不能導(dǎo)電,故 AgCl 不是電解質(zhì)

          B.CO2溶于水得到的溶液能導(dǎo)電,但 CO2屬于非電解質(zhì)

          C.金屬能導(dǎo)電,所以金屬是電解質(zhì)

          D.液態(tài) HCl 不導(dǎo)電, HCl 屬于非電解質(zhì)

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