【題目】一定條件下正丁烷(CH3CH2CH2CH3)易發(fā)生兩種裂解反應:
Ⅰ.CH3CH2CH2CH3 (g)CH3CH=CH2(g)+CH4(g) △H1=+ 61.31 kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH3(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H2=-56.00 kJ·mol-1
(1)維持體系溫度T不變,總壓p恒定時,體積為V1 L的正丁烷發(fā)生裂解反應,一段時間平衡后氣體體積變?yōu)?/span>V2 L,此時正丁烷的轉(zhuǎn)化率a(正丁烷)=________;維持體系溫度不變,向體系中充入一定量的水蒸氣(水蒸氣在該條件下不參與反應),再次平衡后正丁烷的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”、“不變”或“減小”),原因為____________________________________________________。
(2)一定溫度下向體積為2L的密閉容器中充入0.2molCH3CH=CH2和0.5 molCH4發(fā)生反應CH3CH=CH2(g) +CH4(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g) △H3;5 min后達到平衡狀態(tài),容器內(nèi)剩余CH3CH =CH2的物質(zhì)的量為0.1mol。
①△H3=________。
②5min內(nèi)該反應的反應速率v(CH4)=________。
③保持溫度不變,向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH3CH =CH2和CH4,平衡后容器內(nèi)CH4的體積分數(shù)為________。
(3)將0.1molCH2=CH2完全燃燒后的氣體通入100mL一定濃度的NaOH溶液中,并將所得溶液稀釋至1L。最終所得溶液中CO32-、HCO3-、H2CO3 三者所占物質(zhì)的量分數(shù)隨原NaOH溶液濃度變化的關(guān)系如圖所示:
其中圖中表示原氫氧化鈉溶液濃度為3mol·L-1的是________(選填“a”、“b”、“c”、“d”或“e” ),
(4)以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液,CH2=CH2 燃料電池的負極反應式為_________________。
【答案】 增大 充入水蒸氣擴大容器體積,所以平衡會向正向移動 -117.31kJ·mol-1 0.01mol·L-1·min-1 33.3% d CH2=CH2+16OH--12e-= 2CO32-+10H2O
【解析】(1). 在等溫等壓的條件下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,根據(jù)方程式可得消耗的V(CH3CH2CH2CH3)=(V2-V1)L,此時正丁烷的轉(zhuǎn)化率α(正丁烷)= (V2-V1)÷V1,維持體系溫度不變,向體系中充入一定量的水蒸氣(水蒸氣在該條件下不參與反應),相當于增大容器的體積,平衡正向移動,再次平衡后正丁烷的轉(zhuǎn)化率將增大,故答案為: ;增大;
(2). ①. 已知Ⅰ.CH3CH2CH2CH3(g)CH3CH=CH2(g)+CH4(g)△H1=+61.31kJ·mol-1
Ⅱ.CH3CH2CH2CH3(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g)△H2=-56.00kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律可知,II-I得CH3CH=CH2(g)+CH4(g)CH2=CH2(g)+CH3CH3(g)△H3,則△H3=△H2-△H1=-117.31kJ·mol-1,故答案為:-117.31kJ·mol-1;
②. 達到平衡時容器內(nèi)剩余CH3CH =CH2的物質(zhì)的量為0.1mol,說明CH3CH =CH2消耗了0.2mol-0.1mol=0.1mol,根據(jù)反應方程式可知,CH4也消耗了0.1mol,則5min內(nèi)該反應的反應速率v(CH4)=0.1mol÷2L÷5min=0.01mol·L-1·min-1,故答案為:0.01mol·L-1·min-1;
③. 達到平衡時CH3CH=CH2(g)、CH4(g)、CH2=CH2(g)、CH3CH3(g)的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.4mol、0.1mol、0.1mol,計算可得該溫度下反應的平衡常數(shù)K=0.25,保持溫度不變,設向某密閉容器中各充入1mol的CH3CH=CH2和CH4,平衡后二者的物質(zhì)的量分別為(1-x)mol,根據(jù)K=0.25可得:x2÷(1-x)2=0.25,x=1/3,則平衡后CH4的體積分數(shù)為33.3%,故答案為:33.3%;
(3). 若原氫氧化鈉溶液濃度為3mol·L-1,則100mL該溶液中含有NaOH的物質(zhì)的量為0.3mol,0.1molCH2=CH2完全燃燒后生成0.2mol CO2,將CO2通入該NaOH溶液中,反應得到Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1:1的混合溶液,混合溶液呈堿性,CO32-的水解程度大于HCO3-的水解程度,所以CO32-的物質(zhì)的量比HCO3-的少,應選d點,故答案為:d;
(4). 以氫氧化鈉溶液為電解質(zhì)溶液,CH2=CH2為燃料,CH2=CH2在負極失去電子生成CO32-和H2O,負極反應式為CH2=CH2+16OH--12e-=2CO32-+10H2O,故答案為:CH2=CH2+16OH--12e-=2CO32-+10H2O。
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【題目】(1)取1.43g Na2CO3·10H2O溶于水配成100mL溶液,求:Na2CO3物質(zhì)的量濃度________,取出20mL該溶液用蒸餾水稀釋,使Na2CO3溶液物質(zhì)的量濃度變?yōu)?/span>0.004mol/L,求加入蒸餾水的體積_________(設稀釋時,對溶液體積的影響忽略不計)
(2)用98%的濃H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500mL0.5mol/L的稀H2SO4,所需濃H2SO4的體積為__________,如果實驗室有10mL、20mL、50mL量筒,應選用___________mL量筒,定容時俯視刻度線測定結(jié)果會____________________(填偏高、偏低、無影響)
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【題目】在體積均為1.0L的兩個恒容密閉容器中加入足量的相同質(zhì)量的固體B,再分別加入0.1molA和0.2molA,在不同溫度下反應A(g)+B(s)2C(g)達到平衡,平衡時A的物質(zhì)的量濃度c(A)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是( )
A. 反應A(g)+B(s)2C(g)△S>0、△H<0
B. A的轉(zhuǎn)化率:a(狀態(tài)Ⅱ)>a(狀態(tài)Ⅲ)
C. 體系中c(C)∶c(C,狀態(tài)Ⅱ)>(C,狀態(tài)Ⅲ)
D. 化學平衡常數(shù):K(狀態(tài)Ⅰ)=K(狀態(tài)Ⅲ)>K(狀態(tài)Ⅱ)
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【題目】(1)中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應為:2KNO3 + 3C+SA + N2↑+ 3CO2↑(已配平)
①除S外,上列元素的電負性從大到小依次為_________。
②在生成物中,A的電子式________,含極性共價鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為_____________。
③已知CN-與N2結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。
(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價電子)排布為________,Q2+的未成對電子數(shù)是__________。
(3)在CrCl3的水溶液中,一定條件下存在組成為[CrCln(H2O)6-n]x+(n和x均為正整數(shù))的配離子,將其通過氫離子交換樹脂(R-H),可發(fā)生離子交換反應:[CrCln(H2O)6-n]x++xR-H→Rx[CrCln(H2O)6-n]x++xH+,交換出來的H+經(jīng)中和滴定,即可求出x和n,確定配離子的組成。將含0.0015 mol [CrCln(H2O)6-n]x+的溶液,與R-H完全交換后,中和生成的H+需濃度為0.1200 mol·L-1NaOH溶液25.00 ml,可知該配離子的化學式為_______。
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【題目】在標準狀況下,將a LNH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度為ρg·cm-3,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為ω,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c mol/L。下列敘述中正確的是 ( )
A. ω=
B. c=
C. 上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液的質(zhì)量分數(shù)大于0.5ω
D. 上述溶液中再加入同體積同濃度稀鹽酸,充分反應后溶液中離子濃度大小關(guān)系為:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
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【題目】氧化還原反應在生產(chǎn)生活中有著重要的應用。請按要求寫出相應的方程式。
(1)二氧化硫是一種污染性氣體,工業(yè)上常利用Fe2+的催化作用,常溫下使SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,其總反應為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。上述總反應分兩步進行,第一步反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,寫出第二步反應的離子方程式: _____________________________。
(2)ClO2是一種高效的殺菌消毒劑。氯化鈉電解法生產(chǎn)ClO2工藝原理示意圖如下:
①氯化鈉電解槽內(nèi)的陽極產(chǎn)物為:__________。
②二氧化氯發(fā)生器所產(chǎn)生的氣體中二氧化氯的體積分數(shù)為:__________。
③ClO2能將電鍍廢水中的CN-離子氧化成兩種無毒氣體,自身被還原成Cl-。寫出該反應的離子方程式_____________________________________________________。
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【題目】波義耳在《懷疑的化學家》一書中說:“在火的單獨作用下,玻璃容器中的水銀會喪失其原有的銀色,變成一種紅色物質(zhì);而無須使用任何附加試劑,用這種紅色物質(zhì)也可以得到汞”。該過程可表示為:。下列說法錯誤的是
A. 波義耳所描述的變化屬于氧化還原反應 B. 此反應可粗略測定空氣中氧氣的含量
C. 波義耳所描述的變化是一個可逆的化學反應 D. 用熱分解法可由氧化汞制得單質(zhì)汞
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