【題目】CO2是廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義。
(1)CO2與CH4經(jīng)催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+120kJ·mol-1可以制得合成氣。
已知上述反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)所含化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學(xué)鍵 | C-H | C=O | H-H | C≡O(shè)(CO) |
鍵能/kJ·mol-1 | a | b | c | x |
①x=___。
②分別在恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,體積可變)中,加入CH4和CO2各1mol的混合氣體,起始體積均為VL。相同溫度下兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后吸收熱量較多的是___ (填“A”或“B”)。保持A容器的體積和B容器壓強(qiáng)不變,寫出一種能使A、B兩容器中各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同的方法:___。
③某溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的體積分?jǐn)?shù)為,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為___。
(2)CO2可以被NaOH捕獲。所得溶液中含碳微粒的分布百分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖所示。H2CO3的二級電離平衡常數(shù)Ka2=___。pH=5.4時(shí),φ(A):φ(B)=___。
【答案】2a+b-c-60 B 適當(dāng)升高容器A的溫度(適當(dāng)降低容器B的溫度) 10-10.3 10:1
【解析】
(1)①焓變△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能;
②該反應(yīng)正向是體積增大的吸熱反應(yīng),容器A是恒溫恒容條件,達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,容器B是恒溫恒壓條件,容器B的反應(yīng)達(dá)到平衡后、適當(dāng)增大壓強(qiáng)得到容器A的平衡,則容器B的平衡逆向移動(dòng),結(jié)合壓強(qiáng)的影響分析反應(yīng)熱;兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后,容器A中反應(yīng)物CH4、CO2的體積分?jǐn)?shù)大、生成物CO、H2的體積分?jǐn)?shù)小,保持A容器的體積和B容器壓強(qiáng)不變時(shí),可采取改變溫度使A、B兩容器中各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同;
③結(jié)合反應(yīng)三段式計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度,帶入表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。
(2)平衡常數(shù),溶液中含碳微粒的分布百分?jǐn)?shù)隨pH的變化圖可知,A曲線代表、B曲線代表、C曲線代表,B曲線和C曲線交點(diǎn)處碳酸氫根和碳酸根濃度相同;溶液中φ(A):φ(B)=c(H2CO3):c(HCO3-),結(jié)合H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1計(jì)算。
焓變反應(yīng)物的總鍵能生成物的總鍵能,則,
故答案為:;
該反應(yīng)正向是體積增大的吸熱反應(yīng),容器A是恒溫恒容條件,達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,容器B是恒溫恒壓條件,容器B的反應(yīng)達(dá)到平衡后增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),放出熱量,所以兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后吸收熱量較多的是B容器;兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后,容器A中反應(yīng)物、的體積分?jǐn)?shù)大、生成物CO、的體積分?jǐn)?shù)小,保持A容器的體積和B容器壓強(qiáng)不變時(shí),適當(dāng)升高容器A的溫度使平衡正向移動(dòng),使、的體積分?jǐn)?shù)減小、生成物CO、的體積分?jǐn)?shù)增大或適當(dāng)降低容器B的溫度使平衡逆向移動(dòng),使反應(yīng)物、的體積分?jǐn)?shù)增大、生成物CO、的體積分?jǐn)?shù)減小,故答案為:B;適當(dāng)升高容器A的溫度適當(dāng)降低容器B的溫度;
反應(yīng)三段式為
達(dá)到平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)為,即,解得,平衡濃度:、、,平衡常數(shù),
故答案為:;
由溶液中含碳微粒的分布百分?jǐn)?shù)隨pH的變化圖可知,A曲線代表、B曲線代表、C曲線代表,時(shí),溶液中的,的二級電離平衡常數(shù);時(shí),溶液中的,的電離平衡常數(shù),即,所以時(shí),::::1,
故答案為:;10:1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H= -571.6kJmol-1
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l) △H= -1452kJmol-1
H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l) △H= -57.3kJmol-1
下列說法正確的是
A.H2(g)的燃燒熱為571.6kJmol-1
B.H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+H2O(l) △H=-57.3kJmol-1
C.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒,H2(g)放出的熱量多
D.3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l) △H=+131.4kJmol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NaNO2是一種白色易溶于水的固體,溶液呈堿性,其外觀與氯化鈉相似,有咸味,俗稱工業(yè)鹽;是一 種重要的化學(xué)試劑、漂白劑和食品添加劑。已知亞硝酸鹽能被溴水氧化,在酸性條件下能氧化亞鐵離子; 亞硝酸銀是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
請完成以下填空:
(1)N原子最外層電子的軌道排布式為_______;用一個(gè)事實(shí)說明氮和氧非金屬強(qiáng)弱_______。
(2)酸性條件下,NaNO2溶液只能將I-氧化為I2,同時(shí)生成NO。寫出此反應(yīng)①的離子方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______。
(3)氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強(qiáng)氧化劑,工業(yè)上氧化鹵水中的I-提取單質(zhì)I2選擇了價(jià)格并不便宜的亞硝酸鈉,可能的原因是_______。
(4)在鹽酸溶液中加入亞硝酸鈉溶液至中性,則c(Cl-)_____c(HNO2)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)設(shè)計(jì)一種鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉的實(shí)驗(yàn)方案。_______
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】完成下列填空。
(1)25℃時(shí),已知 0.1mol·L-1 CH3COOH 溶液的 pH=3,其電離度為__,由水電離的c(H+)=__。
(2)相同 pH的 CH3COOH溶液和 HCl溶液加水稀釋,其 pH變化情況如曲線I、II所示,其中表示 HCl溶液的是曲線__,a、b兩點(diǎn)中,導(dǎo)電能力更強(qiáng)的是__。
(3)氨水和鹽酸等濃度等體積混合后,溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)__。此時(shí),該混合溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 的名稱為3-甲基丁烷
B. 淀粉和纖維素的化學(xué)式均為(C6H10O5)n,故兩者互為同分異構(gòu)體
C. 和為同一種物質(zhì)
D. HCOOH與OHCCH2OH屬于同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】物質(zhì)Ⅲ(2,3-二氫苯并呋喃)是一種重要的精細(xì)化工原料,其合成的部分流程如下:
下列敘述正確的是
A. 物質(zhì)Ⅲ的核磁共振氫譜圖顯示有四種不同環(huán)境的氫
B. 物質(zhì)Ⅰ在NaOH醇溶液中加熱可發(fā)生消去反應(yīng)
C. 物質(zhì)Ⅱ中所有原子可能位于同一平面內(nèi)
D. 物質(zhì)Ⅲ與足量H2加成所得產(chǎn)物分子中有2個(gè)手性碳原子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】與化學(xué)平衡類似,電離平衡的平衡常數(shù),叫做電離常數(shù)(用k表示).下表是25℃下幾種常見弱酸的電離平衡常數(shù):
酸 | 電離方程式 | 電離平衡常數(shù)K |
CH3COOH | CH3COOHH++CH3COO- | 1.96×10-5 |
HClO | HClOH++ClO- | 3.0×10-8 |
H2CO3 | H2CO3H++ HCO3- HCO3-H++ CO32- | K1=4.4×10-7 K2=5.6×10-11 |
H2SO3 | H2SO3H++HSO3- HSO3-H++ SO32- | K1=1.54×10-2 K2= 1.02×10-7 |
回答下列問題:
(1)CH3COOH、HClO、H2CO3、HCO3-、H2SO3、HSO3-都可看作是酸,其中酸性最強(qiáng)的是_________,最弱的是________________。
(2)向Na2CO3溶液中通入足量的氯氣,發(fā)生的離子方程式為______________________,向NaClO溶液中通入少量的二氧化硫,發(fā)生的離子方程式為____________________________________。
(3)求25℃時(shí),1.2mol/L 的NaClO溶液pH=____________(己知:lg2=0.3),0.10mol/L的CH3COOH溶液中的c(H+)=______________mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用來減輕感冒癥狀的布洛芬的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是
A.1mol布洛芬能與足量NaHCO3溶液反應(yīng)最多生成1molCO2
B.布洛芬的分子式為C13H18O2
C.布洛芬苯環(huán)上的一溴代物有2種
D.布洛芬能發(fā)生氧化、取代、加成和縮聚反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】正丁醚常作有機(jī)反應(yīng)的溶劑。實(shí)驗(yàn)室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實(shí)驗(yàn)裝置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量 | 沸點(diǎn)/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 幾乎不溶 |
合成反應(yīng):
①將6mL濃硫酸和37g正丁醇,按一定順序添加到A中。
②加熱A中反應(yīng)液,迅速升溫至135℃,維持反應(yīng)一段時(shí)間。
分離提純:
③待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中,振搖后靜置,分液得粗產(chǎn)物。
④粗產(chǎn)物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗滌,分液后加入約3g無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。
⑤將上述處理過的粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,收集餾分,得純凈正丁醚11g。
請回答:
(1)步驟①中還需要加入____,加熱A前,需向B中通入水,____(填“a”或“b”)是B的出水口。
(2)步驟③的目的是初步洗去____,振搖后靜置,粗產(chǎn)物應(yīng)從分液漏斗的____(填“上口”或“下口”)分離出。
(3)步驟④中最后一次水洗的作用為____。
(4)步驟⑤中,加熱蒸餾時(shí)應(yīng)收集(填選項(xiàng)字母)____左右溫度的餾分。
a.100℃ b.117℃ c.135℃ d.142℃
(5)反應(yīng)過程中會(huì)觀察到分水器中收集到液體物質(zhì),且分為上下兩層,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,分水器中液體逐漸增多至充滿液體時(shí),上層液體會(huì)從左側(cè)支管自動(dòng)流回A。分水器中上層液體的主要成分是____。
(6)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醚的產(chǎn)率為____。
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