【題目】一種電催化合成氨的裝置如圖所示。該裝置工作時,下列說法正確的是
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A. 圖中涉及的能量轉化方式共有3種
B. 兩極產生的氣體的物質的量之比是1:1
C. 電路中每通過1mol電子,有1mol H+遷移至a極
D. b極上發生的主要反應為N2+6H++6e-=2NH3
【答案】D
【解析】
該裝置包含多種能量轉化,主要是太陽能→電能,風能→機械能→電能,電能→化學能;電催化合成氨的過程是一個電解過程,生成氧氣的a極是電解池的陽極,陽極上水被氧化生成氧氣,電極反應式為2H2O —4e-=O2↑+4H+,生成氨氣的b極是陰極,陰極上氮氣被還原生成氨氣,電極反應式為N2+6H++6e-=2NH3。
A項、能量轉化有:太陽能→電能,風能→機械能→電能,電能→化學能,另外還可能有其他能量轉化為熱能等,故A錯誤;
B項、生成氧氣的a極是電解池的陽極,電極反應式為2H2O —4e-=O2↑+4H+,生成氨氣的b極是陰極,電極反應式為N2+6H++6e-=2NH3,由得失電子數目守恒可知,兩極生成氧氣和氨氣的理論物質的量之比是3:4,故B錯誤;
C項、電解時,陽離子向陰極移動,H+應向陰極b極遷移,故C錯誤;
D項、電解時,生成氨氣的b極是陰極,陰極上氮氣放電生成氨氣,電極反應式為N2+6H++6e-=2NH3,故D正確。
故選D。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲烷、乙烯是兩種重要的有機化合物,回答下列問題:
(1)工業上以乙烷(C2H6)為原料,用傳統的熱裂解法或現在的氧化裂解法制取乙烯:
①C2H6(g)=C2H4(g) +H2(g) ΔH1=+136kJ/mol;
②2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-220kJ/mol
已知上述反應中部分化學鍵鍵能數據如下表:
化學能 | H-H(g) | H-O(g) | O=O(g) |
鍵能( kJ/mol) | 436 | a | 496 |
由此計算a=_________。
(2)甲烷可用于消除氮氧化物NO2:CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在溫度為T1和T2時,分別降0.5molCH4和1.2molNO2充入1L恒容密閉容器中發生反應,測得有關數據如下表:
溫度 | 物質的量 時間/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
①溫度為T1時,0—10min內NO2的平均反應速率v(NO2)=__________________。
②根據表中數據判斷T1 _________T2(填“>”“<”或“=”),當溫度為T2時反應進行到40min時,x_______0.15(填“>”“<”或“=”),該反應為_________(填“放熱”或“吸熱”)反應。
③單位時間內形成C—H鍵與形成C==O氧鍵的數目之比為_________時,說明反應達到平衡狀態。
④溫度為T2時,若相平衡后的容器中再充入0.5molCH4和1.2molNO2,重新達到平衡時,n(N2)的范圍是__________________。
(3)甲烷、乙烯完全燃燒均生成CO2,常溫下H2CO3
H++HCO3- Ka1=4.3×10-7;HCO3-
H++CO3-2- Ka2=5.6×10-11;NH3·H2O
NH4++OH- Kb=1.8×10-5;用氨水吸收CO2生成NH4HCO3溶液,則NH4HCO3溶液顯_________(填“酸性”“堿性”或“中性”),計算反應NH4++HCO3-+H2O
NH3·H2O+H2CO3的平衡常數K=_________(結果保留小數點后1位)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對于某些離子的檢驗及結論一定正確的是
A. 加入稀鹽酸產生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,一定有CO![]()
B. 加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生,再加鹽酸,沉淀不消失,一定有SO![]()
C. 加入氫氧化鈉溶液并加熱,產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍,一定有NH![]()
D. 加入碳酸鈉溶液產生白色沉淀,再加鹽酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】80℃時,1L 密閉容器中充入0.20 mol N2O4,發生反應N2O4
2NO2 △H = + Q kJ·mol﹣1(Q>0),獲得如下數據:
時間/s | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(NO2)/mol·L﹣1 | 0.00 | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
下列判斷正確的是
A. 升高溫度該反應的平衡常數K減小
B. 20~40s 內,v(N2O4)= 0.004 mol·L-1·s-1
C. 100s時再通入0.40 mol N2O4,達新平衡時N2O4的轉化率增大
D. 反應達平衡時,吸收的熱量為0.15Q kJ
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列變化需要吸收能量的是( )
A. 1s22s22p63s1→1s22s22p6 B. 3s23p5→3s23p6
C. 2p
2p
2p
→2p
2p
2p
D. 2H→H—H
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】現有原子序數小于20的A,B,C,D,E,F6種元素,它們的原子序數依次增大,已知B元素是地殼中含量最多的元素;A和C的價電子數相同,B和D的價電子數也相同,且A和C兩元素原子核外電子數之和是B,D兩元素原子核內質子數之和的1/2;C,D,E三種元素的基態原子具有相同的電子層數,且E原子的p軌道上電子數比D原子的p軌道上多一個電子;6種元素的基態原子中,F原子的電子層數最多且和A處于同一主族。回答下列問題。
(1)用電子式表示C和E形成化合物的過程________________。
(2)寫出基態F原子核外電子排布式__________________。
(3)寫出A2D的電子式________,其分子中________(填“含”或“不含”)σ鍵,________(填“含”或“不含”)π鍵。
(4)A,B,C共同形成的化合物化學式為________,其中化學鍵的類型有________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在某一溫度下,某一密閉容器中,M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示,若其它條件不變,當溫度分別為T1和T2時,N的體積分數與時間關系如圖b所示.則下列結論正確的是( )
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A.該反應的熱化學方程式
△H>0
B.達到平衡后,若其他條件不變,減小容器體積,平衡向逆反應方向移動
C.達到平衡后,若其它條件不變,升高溫度,正、逆反應速度均增大,M的轉化率減小
D.達到平衡后,若其他條件不變,通入稀有氣體,平衡一定向正反應方向移動
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某恒定溫度下,在一個2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B進行如下反應:3A(g)+2B(g)
4C(?)+2D(?),“?”代表狀態未定。反應一段時間后達到平衡,測得生成1. 6 mol C,且反應前后壓強之比為5∶4,則下列說法正確的是
A. 該反應的化學平衡常數表達式是K= c4(C).c2(D)/[c3(A).c2(B)]
B. 此時B的平衡轉化率是35%
C. 增大該體系的壓強,平衡向右移動,化學平衡常數增大
D. 平衡后再增加1mol C,B的平衡轉化率不變
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】C,Si、B,N、Cl在工業生產中具有重要的應用,試回答下列問題:
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(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成,其結構類似于石墨晶體,每個碳原子通過________雜化與周圍碳原子成鍵,多層碳納米管的層與層之間靠________結合在一起。
(2)現在新開發出一種具有和“龍芯”主要成分一樣的六角形籠狀結構單質Si12,它可能在未來的量子計算機中是一種理想的貯存信息的材料,根據圖示推斷這種六角形籠狀結構:Si12是____晶體,它與單晶硅互稱為________。
(3)SiC晶體結構與金剛石相似,碳化硅的結構與金剛石類似,其硬度僅次于金剛石,具有較強的耐磨性能。其中C原子的雜化方式為____________,微粒間存在的作用力是_____________,每個Si原子周圍距離最近的C原子為______個,其鍵角為_________。設晶胞邊長為a cm,密度為b g·cm-3,則阿伏加德羅常數可表示為____________________(用含A,b的式子表示)。
(4)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂為起始物,經過一系列反應可以得到BN。由于BN與CC屬于等電子體物質,其結構和性質有很大的相似性。
①BN有兩種晶體,對BN兩種晶體的描述中不正確的是______ 。
A.其中一種晶體可用作耐磨材料
B.其中一種晶體可用作潤滑材料
C.其中一種晶體鍵角為90°
D.其中一種晶體中存在六元環
②在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中,層內B原子與N原子之間的作用力為________,層間作用力為__________。B原子和N原子的雜化類型分別是________、__________。
③六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉化為立方氮化硼,其結構與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為a cm,立方氮化硼晶胞中含有____個氮原子、_____個硼原子,晶胞頂點上的原子的配位數為______,立方氮化硼的密度是_________g·cm-3(阿伏加德羅常數為NA)。
④立方氮化硼比晶體硅具有更高硬度和耐熱性的原因是_____________________________。
(5)已知氮化碳晶體是新發現的高硬度材料,且構成該晶體的微粒間只以單鍵結合。下列關于該晶體的說法錯誤的是____________。
A.氮化碳屬于原子晶體,比金剛石中的硬度更大
B.該晶體中每個碳原子與4個氮原子相連,每個氮原子與3個碳原子相連,氮化碳的化學式為C3N4
C.該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結構
D.該晶體與金剛石相似,都是原子間以非極性鍵形成空間網狀結構
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