航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。
Sabatier反应:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)
水电解反应:2H2O(l)
2H2(g)+O2(g)
(1)将原料气按
∶
=1∶4置于密闭容器中发生Sabatier反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示(虚线表示平衡曲线)。
① 该反应的平衡常数K随温度升高而__________(填“增大”或“减小”)。

② 温度过高或过低均不利于该反应的进行,原因是________。
③ 200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算式为________。(不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(2)Sabatier反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化效率的是______(填标号)。
A.适当减压
B.增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热,后段冷却
D.提高原料气中CO2所占比例
E.合理控制反应器中气体的流速
(3)一种新的循环利用方案是用Bosch反应CO2(g)+2H2(g)
C(s)+2H2O(g)代替Sabatier反应。
① 已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为–394 kJ∙mol-1、–242 kJ∙mol-1,Bosch反应的ΔH =________kJ∙mol-1。(生成焓指一定条件下由对应单质生成1mol化合物时的反应热)
② 一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动,原因是________。
③ 新方案的优点是________。
工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)+Q
32、能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 |
B.混合气体的密度不变 |
C.混合气体的平均相对分子质量不变 | D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 |
33、下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
34、要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2加压
e.加入惰性气体加压 f.分离出甲醇
35.寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
① X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
② Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③ Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由:___________________________________________________。
G是一种治疗急慢性呼吸道感染的特效药中间体,其制备路线如图:

(1)化合物C中的含氧官能团是_____。
(2)A→B的反应类型是______。
(3)化合物F的分子式为C14H21NO3,写出F的结构简式______。
(4)从整个制备路线可知,反应B→C的目的是______。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体共有_______种。
①分子中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应;
②能使FeCl3溶液显紫色
(6)根据已有知识并结合相关信息,完成以
、CH3NO2为原料制备
的合成路线图____(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。

,其中第二步反应的方程式为_____。
黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由锌和铜组成。回答下列问题:
(1)铜原子核外电子共有______种不同运动状态,基态铜原子的核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为______。
(2)根据铜、锌原子结构可知第二电离能I2(ZnI2)_____(Cu)填(“大于”或“小于”)。
(3)向蓝色{[Cu(H2O)4]2+}硫酸铜溶液中加入稍过量的氨水,溶液变为深蓝色{[Cu(NH3) 4]2+}。
①H2O分子中心原子的杂化类型为______;分子中的键角:H2O_____NH3填(“大于”或“小于”)。
②通过上述实验现象可知,与Cu2+的配位能力:H2O_____NH3(填“大于”或“小于”)。
③氨硼烷(BH3-NH3)可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。下列与氨硼烷是等电子体的有______(填编号)
A.乙烷 B.H2O2 C.H3PO4 D. S8
④写出BH3-NH3的结构式(结构中若含配位键用表示)_____。
(4)某磷青铜晶胞结构如图所示。
①其化学式为______。
②若晶体密度为8.82g/cm3,最近的Cu原子核间距为______cm(以NA表示阿伏伽德罗常数,用含NA的代数式表示)。

低碳经济成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是一个重要研究方向, 既可变废为宝,又可减少碳的排放。工业上可用CO2和H2制备被誉为“21世纪的清洁燃料”二甲醚(CH3OCH3):
如在500℃时,在密闭容器中将炼焦中的CO2转化为二甲醚,其相关反应为:
主反应I:2CO2 (g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H1
副反应II:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H2
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-90.1kJ/mol
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H= -41.0kJ/mol
则主反应I的△H1=______。
(2)在一定温度下某密闭容器中按CO2和H2的浓度比为1:3投料进行反应,测得不同时间段部分物质的浓度如下表:

①10-20min 内,CH3OCH3的平均反应速率v(CH3OCH3)=_______。
②根据以上数据计算主反应I的平衡常数K=______(列式,代入数据,不计算结果)。
(3)欲提高CH3OCH3产率的关键的因素是选用合适的催化剂,其原因是_______。
(4)对于反应II,温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示:下列有关说法不正确的是_______。

A.其他条件不变,若不使用催化剂,则250℃时CO2的平衡转化率可能位于Ml
B.温度低于250°C时,随温度升高甲醇的产率增大
C.M点时平衡常数比N点时平衡常数大
D.实际反应应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化
(5)利用太阳能电池将CO2转化为乙烯、丙烯等有机化工原料,其工作原理如图所示。则a为太阳能电池的_______极,写M极上生成丙烯的电极反应式为_________。

黄血盐[亚铁氰化钾,K4Fe(CN)6] 目前广泛用作食品添加剂(抗结剂),我国卫生部规定食盐中黄血盐的最大使用量为10mg/kg。一种制备黄血盐的工艺如下:

回答下列问题:
(1)步骤I反应的化学方程式为______。
(2)步骤IV过滤所得的废液中含量较多的溶质为______(填化学式)。
(3)步骤V是将难溶的K2CaFe(CN)6与X反应脱钙生成K4Fe(CN)6,所用的试剂X是_____。(填名称)
(4)工艺中用到剧毒的HCN溶液,含CN-的废水必须处理后才能排放。
①25°C时Ka(HCN)=6.25×10-10;计算25℃时0.01mol•L-1的HCN溶液的pH=____(lg2.5=0.4)。
②处理含CN-废水的方法:第一步控制pH>10,用NaClO溶液先将CN-不完全氧化为OCN;第二步控制pH为7.5〜8.5,用NaClO溶液完全氧化OCN生成N2和两种盐(其中一种为酸式盐)。
第一步控制强碱性的主要目的是_______,第二步反应的离子方程式为______。
