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题型:综合题 题类:真题 难易度:普通

2017年浙江省学考选考化学试卷(4月份)

以氧化铝为原料,通过碳热还原法可合成氮化铝(AlN);通过电解法可制取铝.电解铝时阳极产生的CO2可通过二氧化碳甲烷化再利用.

请回答:

(1)、已知:2Al2O3(s)═4Al(g)+3O2(g)△H1=3351KJ•mol1

2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2=﹣221KJ•mol1

2Al(g)+N2(g)═2AlN(s)△H3=﹣318KJ•mol1

碳热还原Al2O3合成AlN的总热化学方程式是,该反应自发进行的条件

(2)、在常压、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混和气体(体积比1:4,总物质的量a mol)进行反应,测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性:转化的CO2中生成CH4或CO的百分比).

反应ⅠCO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)△H4

反应ⅡCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H5

①下列说法不正确的是

A.△H4小于零

B.温度可影响产物的选择性

C.CO2平衡转化率随温度升高先增大后减少

D.其他条件不变,将CO2和H2的初始体积比改变为1:3,可提高CO2平衡转化率

②350℃时,反应Ⅰ在t1时刻达到平衡,平衡时容器体积为VL该温度下反应Ⅰ的平衡常数为(用a、V表示)

③350℃下CH4物质的量随时间的变化曲线如图3所示.画出400℃下0~t1时刻CH4物质的量随时间的变化曲线.    

(3)、据文献报道,CO2可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是
举一反三

天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷.

(1)已知:①CH4(g)+2O2 =CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3 kJ•mol1

          ②CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H+2.8 kJ•mol1

          ③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566.0 kJ•mol1

  则反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO+2H2(g)△H={#blank#}1{#/blank#} 

(2)天然气的一个重要用途是制取H2 , 其原理为:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g).一定条件下,在密闭容器中,通入物质的量浓度均为0.1mol•L1的CH4与CO2 , 在发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图l所示,

 

①该反应的平衡常数表达式为{#blank#}2{#/blank#} 

②则压强p1{#blank#}3{#/blank#} P2 (填“大于”或“小于”);压强为P2时,在Y点:v(正){#blank#}4{#/blank#} v(逆)(填“大于“、“小于”或“等于“).

(3)天然气中的少量H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式{#blank#}5{#/blank#} .

(4)工业上又常将从天然气分离出的H2S,在高温下分解生成硫蒸气和H2 , 若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为{#blank#}6{#/blank#} 

(5)科学家用氮化镓材料与铜组装如图3的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4

①写出铜电极表面的电极反应式{#blank#}7{#/blank#} .

②为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量{#blank#}8{#/blank#} (选填“盐酸”或“硫酸”).

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