[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_________,原因是______________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
高三化学填空题中等难度题
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_________,原因是______________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
[2017新课标Ⅲ]研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_________________,原因是______________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
[2017新课标Ⅲ]研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_________________,原因是______________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。下列关于该反应的说法中错误的是( )
A.CO2和Mn都属于金属晶体
B.CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式相同
C.该反应利用了H2的还原性
D.干冰晶体中每个CO2分子周围有12个紧邻分子
高三化学多选题中等难度题查看答案及解析
研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为_____________。元素Mn与O中,第一电离能较大的是_________,基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为_________,原因是______________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。在500℃下合成甲醇的反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1 L 的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,压强为p0 ,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度,计算分压=总压×物质的量分数)
①反应进行到4 min 时,υ(正)__ (填“>”“<”或“=”)υ(逆)。0~4 min,H2的平均反应速率υ(H2)=__ mol·L-1·min-1。
②CO2平衡时的体积分数为_____,该温度下Kp为_____(用含有p0的式子表示)。
高三化学计算题中等难度题查看答案及解析
研究CO2、CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2、CO都可用于合成甲醇。
(1)CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③科学家现正研发的以实现CO2转化为甲醇在常温常压下进行的装置如图所示,写出甲槽的电极反应式______________。
(2)CO用于合成甲醇的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,将a mol CO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生下面反应2生成甲醇,下列图像正确且说明可逆反应达到平衡状态的是 。(填序号)
(3)以CH4和H2O为原料,也可通过下列反应1和反应2来制备甲醇。
反应1:CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+ 3H2(g) ΔH= + 206.0 kJ·mol-1
反应2:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) ΔH=-129.0 kJ·mol-1
①CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为__________________。
②已知:在700 ℃,1 MPa时,1 mol CH4与1 mol H2O在1 L密闭容器中发生反应1,6min达到平衡(如图),此时CH4的转化率为________________。根据右图分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向__________方向移动(填“正反应”或“逆反应”),采取的措施可能是_____________________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
发展新能源、改善空气质量等一直是化学研究的热点。回答下列问题:
(1)甲醇是可再生的清洁能源,可利用CO2与H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。该反应历程如图所示。
上述合成甲醇的反应的有机副产物有__________;由于该反应速率较慢,需要加入催化剂使反应速率加快,主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O B.*CO→*OCH
C.*OCH2→*OCH3 D.*OCH3→*CH3OH
(2)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应,可制合成气,主要反应(I)、(II)的lg KP(KP为以分压表示的平衡常数)与T的关系如图所示。
①反应(I)的△H______0(填“>”、“=”或“<”);
②在容积为10 L密闭容器中充入1 mol CO、1 mol H2O只发生反应(II),反应5分钟到达图中d点,请计算0~5 min时,CO平均反应速率________;此时CO的转化率为________;已知:反应速率v=v正-v逆=k正·x(CO)·x(H2O)-k逆·x(CO2)·x(H2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,x为物质的量分数,计算e处的=______;
③c点时,若反应容器中CO浓度为0.1 mol/L,则CO2浓度为________(填数值)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-50 kJ·mol-1。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO2和H2可直接合成甲醇,向一密闭容器中充入CO2和H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH
①保持温度、体积一定,能说明上述反应达到平衡状态的是____。
A.容器内压强不变 B.3v正(CH3OH)= v正(H2)
C.容器内气体的密度不变 D.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
②测得不同温度时CH3OH的物质的量随时间的变化如图1所示,则ΔH____0(填“>”或“<”)。
(2)工业生产中需对空气中的CO进行监测。
①PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。当空气中含CO时,溶液中会产生黑色的Pd沉淀。若反应中有0.02 mol电子转移,则生成Pd沉淀的质量为______。
②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其模型如图2所示。这种传感器利用了原电池原理,则该电池的负极反应式为______。
(3)某催化剂可将CO2和CH4转化成乙酸。催化剂的催化效率和乙酸的生成速率随温度的变化关系如图3所示。乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是______。
(4)常温下,将一定量的CO2通入石灰乳中充分反应,达平衡后,溶液的pH为11,则c()=____。(已知:Ksp[Ca(OH)2]=5.6×10−6,Ksp(CaCO3) =2.8×10−9)
(5)将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。图4是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图。催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析