【題目】二甲醚是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚( CH3OCH3)。請(qǐng)回答下列問題:
(1)利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H= -90.8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.3kJ/mol
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H= ;
一定條件下的密閉容器中,該總反應(yīng)達(dá)到平衡,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是:________(填字母代號(hào))。
a.壓縮體積 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度 d.增加CO的濃度e.分離出二甲醚(CH3OCH3)
(2)已知反應(yīng)②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5kJ/mol
某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
濃度(mol·L-1) | 0.40 | 0.6 | 0.6 |
①比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小比較:_________(填“>”、“<”或“=”)。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=_____,溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K____(填“增大”、“減小”或“不變”)
【答案】(1)-246.4 kJ/mol a c e(2) ①> ②{c(CH3OCH3)×c(H2O)} /c2(CH3OH) 減小
【解析】
(1)①×2+②+③可得總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=2×(-90.8kJ/mol)+(-23.5kJ/mol)+(-41.3kJ/mol)=-246.4 kJ/mol。
(2)若a壓縮體積,體系的壓強(qiáng)增大,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高;b加入催化劑能同等倍數(shù)改變正、逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡所需時(shí)間,平衡不移動(dòng);c減少CO2的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高;d.增加CO的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但增加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平衡移動(dòng)消耗量,所以CO的轉(zhuǎn)化率反而降低。e.分離出二甲醚(CH3OCH3)即減小生成物的濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。故在該總反應(yīng)中,要提高CO的轉(zhuǎn)化率的途徑是ace.
(2)①比較濃度商(即各生成物濃度冪指數(shù)乘積與反應(yīng)物濃度冪指數(shù)乘積的比)與K 大小。如果比K大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),V逆>V正;如果比K小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng), V正>V逆;如果等于K,平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng), V正=V逆;由于(0.6×0.6)/(0.4)2==9/4<400,所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),V正>V逆。
②化學(xué)平衡常數(shù)是反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)的乘積的比即K={c(CH3OCH3)×c(H2O)} /c2(CH3OH).該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,根據(jù)勒夏特列原理,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),生成物的濃度減小,反應(yīng)物的濃度增大,對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)來說,分子減小,分母擴(kuò)大,所以K減小。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問題:
(1)FeCl3凈水的原理是______。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)______。
(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的pH約為______。
②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:
___+___Fe2++___=___Cl+___Fe3++__
(3)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O+H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是__________。
通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氧化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào))______。
a.降溫 b.加水稀釋
c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是___。
(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為_____mg·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氟離子電池是一種前景廣闊的新型電池,其能量密度是目前鋰電池的十倍以上且不會(huì)因?yàn)檫^熱而造成安全風(fēng)險(xiǎn)。如圖是氟離子電池工作示意圖,其中充電時(shí)F-從乙電極流向甲電極,下列關(guān)于該電池的說法正確的是( )
A.放電時(shí),甲電極的電極反應(yīng)式為Bi-3e-+3F-=BiF3
B.放電時(shí),乙電極電勢(shì)比甲電極高
C.充電時(shí),導(dǎo)線上每通過1mole-,甲電極質(zhì)量增加19g
D.充電時(shí),外加電源的正極與乙電極相連
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【題目】可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí),生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A. ①④⑥B. ②③⑤C. ①③④D. ①②③④⑤⑥
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【題目】中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成lmol H2O所放出的熱量.某學(xué)生想通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量來計(jì)算中和熱.他將50mL0.5mol/L的鹽酸與50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng).請(qǐng)回答下列問題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是_________,燒杯間填滿碎塑料泡沫的作用是______.
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,則求得的中和熱數(shù)值______________(填“偏大”、“偏小’、“無影響”)
(3)實(shí)驗(yàn)中改用60mL 0.50mol/L的鹽酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量_________(填“相等”或“不相等”),所求中和熱的數(shù)值______(填“相等”或“不相等”).
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【題目】反應(yīng):3X(g)+Y(g) 2Z(g)+2W(g)在2 L密閉容器中進(jìn)行,5 min后Y減少了0.5 mol,則此反應(yīng)的反應(yīng)速率為( )
A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1D.v(W)=0.10 mol·L-1·s-1
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【題目】三個(gè)燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中:在(1)中 加入CaO,在(2)中不加其他任何物質(zhì),在(3)中加入NH4Cl晶體,發(fā)現(xiàn)(1))中紅棕色變深,(3)中紅棕色變淺,下列敘述正確的是( )
A. 2NO2N2O4是放熱反應(yīng)
B. NH4Cl溶于水時(shí)放出熱量
C. 燒瓶(1)中平衡混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量增大
D. 燒瓶(3)中氣體的壓強(qiáng)增大
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【題目】某化學(xué)興趣小組利用NaI溶液中通入少量Cl2得到含碘廢液,再利用含碘廢液獲取NaI固體,實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知反應(yīng)②:2I﹣+2Cu2+++H2O2CuI↓++2H+。
回答下列問題:
(1)過濾實(shí)驗(yàn)所需要的玻璃儀器有普通漏斗、燒杯、_____________。
(2)反應(yīng)③中CuI被氧化,還原產(chǎn)物只有NO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。當(dāng)有95.5 g CuI參與反應(yīng),則需要標(biāo)況下______________L的O2才能將生成的NO2在水中完全轉(zhuǎn)化為硝酸。
(3)化合物B中含兩種元素,鐵原子與另一種元素原子的物質(zhì)的量之比為3∶8,則化合物B的化學(xué)式為_____________。
(4)反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無色氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為______。
(5)將足量的Cl2通入含12 g NaI的溶液中,一段時(shí)間后把溶液蒸干得到固體的質(zhì)量為_________g。
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【題目】屈昔多巴( )是一種抗帕金森氏病藥物。以下是屈昔多巴的一種合成路線( 簡寫為BnCl, 簡寫為CbzCl ):
回答下列問題:
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型為_________,其作用為_____________。
(2)屈昔多巴中所含的非含氧官能團(tuán)名稱為_______________,屈昔多巴分子中有_____個(gè)手性碳原子。
(3)反應(yīng)②為加成反應(yīng),則有機(jī)物X的名稱為________________。
(4)顯________性(填“酸”、“中”或“堿”)。
(5)的同分異構(gòu)體中,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2的二取代芳香化合物有_____種,其中核磁共振氫譜為四組峰的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________。
(6)參照上述合成路線,以對(duì)羥基苯甲醛為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備對(duì)羥基苯甲酸的合成路線: __________________________________。
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