用所学化学知识判断下列研究成果或报道可能不属实的是 ( )
A.某山区发现了一种“柴油树”,它产生的树油可替代柴油使用
B.新型材料碳纳米管的化学性质常温下很稳定
C.美国最新研制出一种燃料电池,其能量转化率很高,可达到100%
D.蜘蛛丝(主要成分是蛋白质分子)强度特别大,可以用来制造防弹衣和降落伞绳
高三化学选择题中等难度题
用所学化学知识判断下列研究成果或报道可能不属实的是 ( )
A.某山区发现了一种“柴油树”,它产生的树油可替代柴油使用
B.新型材料碳纳米管的化学性质常温下很稳定
C.美国最新研制出一种燃料电池,其能量转化率很高,可达到100%
D.蜘蛛丝(主要成分是蛋白质分子)强度特别大,可以用来制造防弹衣和降落伞绳
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K= 它所对应反应的化学程式为 。
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.OMpa,温度230一280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g) CH30H(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH30H(g) CH30CH3(g)+H20(g) ΔH2=-23.5k1·mol-1
③CO(g)+H20(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K _1.0(填“)”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L、c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡、CO的转化率为50%,则5min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=amol/L;达到平衡后,c(CH30H)=2mol/L,a= mol/L。
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图.根据CO转化率随温度变化的规律,推测其原因是_________________。
(4)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式 。
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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为 。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。
830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L,达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,则a= mol/L。
(3)反应②在t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol/L) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
①此时刻v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是 。
(4)以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为 ;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为 。
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(10分)据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳,利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃,以作为汽油的替代品。研究发现,如果使用铁作催化剂,二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷,其余的短链烃可以被用来提炼燃料。
(1)为延缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应,其原子利用率达100%的是 。
(a)CO2 +CaO CaCO3 (b)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(c)2Mg+CO22MgO+C
(d)
(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是________。
(a)用太阳能光解海水制氢 (b)利用天然气与水高温催化制氢
(c)利用活泼金属与海水反应制氢 (d)利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
(3)所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO2与H2合成汽油(平均组成设为C8H18)反应的化学方程式为:________。
(4)某文献报道:在300℃、30MPa,以Fe、CoCl2作催化剂条件下,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷, n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:________。
②据问题①,今有标准状况下的CO2448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H2的物质的量为y,则y= (用x表示)。
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(10分)据报道:美国海军科学家拟提取海水中溶解的二氧化碳,利用类似FT合成的方法生产短链不饱和烃,以作为汽油的替代品。研究发现,如果使用铁作催化剂,二氧化碳与氢气反应产生30%的甲烷,其余的短链烃可以被用来提炼燃料。
(1)为延缓全球温室效应,二氧化碳捕获和封存技术(CCS)是当今化学的前沿技术,下列通过化学反应捕获二氧化碳的反应,其原子利用率达100%的是 。
(a)CO2 +CaO CaCO3 (b)K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
(c)2Mg+CO22MgO+C
(d)
(2)用二氧化碳合成烃,需要提供辅助原料氢气,下列制取氢气的方法可行且二氧化碳零排放的是________。
(a)用太阳能光解海水制氢 (b)利用天然气与水高温催化制氢
(c)利用活泼金属与海水反应制氢 (d)利用核反应堆多余的电能电解海水制氢
(3)所谓FT合成,就是CO在金属催化剂上催化氢化反应,生成以直链烷烃和烯烃为主的混合物的过程。CO2与H2合成汽油(平均组成设为C8H18)反应的化学方程式为:________。
(4)某文献报道:在300℃、30MPa,以Fe、CoCl2作催化剂条件下,CO2和H2反应生成丁烷和戊烷。
①假定在一实验容器中充入一定量的CO2和H2,加入催化剂,若CO2和H2转化率均为100%,产物只有丁烷和戊烷, n(H2)/n(CO2)=a,a取值范围为:________。
②据问题①,今有标准状况下的CO2448L, n(丁烷)/n(戊烷) =x,消耗H2的物质的量为y,则y= (用x表示)。
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开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-99kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算△H=___。反应原料来自煤的气化。已知该反应的平衡常数表达式为K=,每生成1molH2需要吸收131.3kJ的热量。写出该反应的热化学方程式___。
(2)在该条件下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=0.6mol·L-1,c(H2)=1.4mol·L-1,8min后达到平衡,CO的转化率为50%,则8min内H2的平均反应速率为___。
(3)在t℃时,反应②的平衡常数为400,此温度下,在1L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol·L-1) | 0.46 | 1.0 | 1.0 |
此时刻v正___v逆(填“>”“<”或“=”),平衡时c(CH3OCH3)的物质的量浓度是___。
(4)在(1)小题中催化反应室的总反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),CO的平衡转化率a(CO)与温度、压强的关系如图所示,图中X代表___(填“温度”或“压强”),且L1___L2(填“>”“<”或“=”)
(5)在催化剂的作用下同时进行三个反应,发现随着起始投料比的改变,二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图的变化趋势。试解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因:__。
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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
Ⅰ.已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:K=,写出它所对应反应的化学方程式:________
。
Ⅱ.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0 MPa,温度230~280 ℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH3=-41.2 kJ·mol-1
(1)写出催化反应室中三个反应的总反应的热化学方程式: 。
(2)在某温度下,2 L密闭容器中发生反应①,起始时CO、H2的物质的量分别为2 mol和6 mol,3 min后达到平衡,测得CO的转化率为60%,则3 min内CO的平均反应速率为 。若同样条件下起始时CO物质的量为4 mol,达到平衡后CH3OH为2.4 mol,则起始时H2为 mol。
(3)下列有关反应③的说法正确的是 。
A.在体积可变的密闭容器中,在反应③达到平衡后,若加压,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变
B.若830 ℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K>1.0
C.某温度下,若向已达平衡的反应③中加入等物质的量的CO和H2O(g),则平衡右移、平衡常数变大
(4)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列实验,每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,实验结果如图,
则CO转化率随温度变化的规律是________ 。
其原因是 。
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化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是
A. 绚丽缤纷的烟花中可能添加了含钾、钠、钙、铜等某些金属元素的物质
B. 回收废弃塑料制成燃油替代汽油、柴油,可减轻环境污染和节约化石能源
C. 为防止电池中的重金属等污染土壤和水体,应积极开发废电池的综合利用技术
D. 根据硅原子核外电子排布可知,硅元素的化学性质稳定,自然界中存在大量硅单质
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