【題目】(1)依據(jù)事實,寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
①在25℃、101kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:___________________________________________。
②若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23g NO2需要吸收16.95kJ熱量__________________。
③已知拆開1mol H-H鍵,1molN-H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為:________________________________。
(2)氫氣是一種清潔能源。用甲烷制取氫氣的兩步反應(yīng)的能量變化如下圖所示:
①甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是____________。
②第II步為可逆反應(yīng)。在800℃時,若CO的起始濃度為2.0 mol/L,水蒸氣的起始濃度為3.0 mol/L,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后,測得CO2的濃度為1.2 mol/L,則此反應(yīng)的平衡常數(shù)為____,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_____。
【答案】CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJmol-1N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJmol-1N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJmol-1CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=-136.5kJ/mol160%
【解析】
(1)①在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ,32g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱22.68kJ×32=725.76kJ,1mol甲醇質(zhì)量為32克,所以完全燃燒1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱725.8kJ,燃燒熱熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1,故答案為:CH3OH(l)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1;
②適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成0.5NO2需要吸收16.95kJ熱量,所以每生成1molNO2需要吸收67.8kJ熱量,則熱化學(xué)方程式為:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJmol-1,故答案為:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+67.8kJmol-1;
③在反應(yīng)N2+3H22NH3中,斷裂3molH-H鍵,1mol N≡N鍵共吸收的能量為:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H鍵,放出的能量為:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為:2346kJ-2254kJ=92kJ,故答案為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJmol-1;
(2)①根據(jù)第I步反應(yīng)過程可以得出:CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g),△H=-103.3kJ/mol;根據(jù)第II步反應(yīng)過程可以得出:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),△H=-33.2kJ/mol;根據(jù)蓋斯定律,上下兩式相加可得:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5kJ/mol,故答案為:CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)△H=-136.5kJ/mol;
② CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
初始濃度:2.0 3.0 0 0
變化濃度:1.2 1.2 1.2 1.2
平衡濃度:0.8 1.8 1.2 1.2
則平衡常數(shù)K==1,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=60%,故答案為:1;60%。
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【題目】下列化學(xué)術(shù)語或表示方法不正確的是
A. S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:
B. CO2的結(jié)構(gòu)式:O=C=O
C. 醋酸的分子式:CH3COOH
D. 乙烯的結(jié)構(gòu)簡式:CH2=CH2
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【題目】如圖是溫度和壓強對反應(yīng)X+Y2Z影響的示意圖.下列敘述正確的是
A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.增大壓強,平衡正向移動
C.X、Y、Z均為氣態(tài)
D.X和Y中只有一種為氣態(tài),Z為氣態(tài)
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【題目】2018年報道了使用α-溴代羰基化合物合成大位阻醚和硫醚的有效方法,可用于藥物化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域。用此法合成化合物J的路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為____________。D中含有的官能團名稱是____________。
(2)由B生成C的化學(xué)方程式是______________________。
(3)C→D所需試劑和反應(yīng)條件為_____________________。
(4)G的化學(xué)名稱為_____________,F(xiàn)+H→J的反應(yīng)類型是___________。
(5)F與C在CuBr和磷配體催化作用下也可合成大位阻醚,寫出一種有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式:_____________。
(6)化合物X是E的同分異構(gòu)體,分子中不含羧基,既能發(fā)生水解反應(yīng),又能與金屬鈉反應(yīng)。符合上述條件的X的同分異構(gòu)體有_____種(不考慮立體異構(gòu)),其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng),核磁共振氫譜有3組峰,峰面積之比為1:1:6的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
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【題目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,且X、Z是同族元素,W元素的單質(zhì)為淡黃色固體。它們的最高價氧化物溶于水可得四種溶液,0.010mol·L-1的這四種溶液pH與該元素原子半徑的關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是
A. W的氧化物的水化物一定是強酸
B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>X
C. 簡單離子半徑:W>Y
D. Y與W形成的化合物一定含有共價鍵
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【題目】已知2 L 0.5 mol/L H2SO4溶液與足量稀NaOH溶液反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量,表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式正確的是
A. H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-114.6 kJ·mol-1
B. H2SO4(aq)+2NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=+114.6 kJ·mol-1
C. 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)==1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=+57.3 kJ·mol-1
D. 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mol-1
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【題目】以物質(zhì)的量為“橋梁”的計算是高中化學(xué)計算的基礎(chǔ),根據(jù)計算結(jié)果,回答下列問題:
在200 mL 2 mol/L MgCl2溶液中,溶質(zhì)的質(zhì)量為________g;此溶液中Mg2+的物質(zhì)的量濃度為__________ mol/L;Cl-的物質(zhì)的量濃度為________ mol/L;將此溶液稀釋到1000 mL其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_____________ mol/L。
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【題目】美國科學(xué)家用某有機分子和球形籠狀分子C60制成了“納米車”(如圖所示),每輛“納米車”是由一個有機分子和4個C60分子構(gòu)成。“納米車”可以用來運輸單個的有機分子。下列說法正確的是
A. 人們用肉眼可以清晰看到“納米車”的運動
B. “納米車”誕生說明人類操縱分子的技術(shù)進(jìn)入了一個新階段
C. C60是一種新型的化合物
D. C60與12C是同位素
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