【題目】苯乙烯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料.工業(yè)中以乙苯(C6H5-CH2CH3)為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反應(yīng)方程式為:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g) +H2(g)ΔH=a kJmol﹣1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入n mol乙苯,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡體系組成(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))與溫度的關(guān)系如圖所示:
600℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)_____________。
(2)乙苯在特定催化劑下發(fā)生氧化脫氫:
C6H5-CH2CH3(g)+1/2O2(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2O(g) ΔH1
已知 H2的燃燒熱ΔH= b kJ/mol,水的汽化熱為c J/g,則 ΔH1=____________。
(3)在汽車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器可實(shí)現(xiàn)反應(yīng):2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0。則該反應(yīng)在_________ (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。在某溫度下,2L 密閉容器中充入NO、CO各0.4mol進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得NO物質(zhì)的量變化如圖所示,5分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡。第6分鐘繼續(xù)加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出到9分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線_________。
(4)沉淀物并非絕對(duì)不溶,且在水及各種不同的溶液中溶解度有所不同,同離子效應(yīng)、絡(luò)合物的形成等都會(huì)使沉淀物的溶解度有所改變。已知AgCl+Cl-═[AgCl2]-,如圖是某溫度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情況.
由以上信息可知:
①由圖知該溫度下AgCl的溶度積常數(shù)為_________。
②AgCl在NaCl溶液中的溶解出現(xiàn)如圖所示情況(先變小后變大)的原因是:_______________。
【答案】 n/6V (a+b+0.018c)kJ·mol―1 低溫 作圖如圖所示: 10-12 開始Cl—抑制了AgCl的溶解,所以Ag+濃度變小了,但Cl—濃度增大使AgCl形成[AgCl2]-絡(luò)合物,所以Ag+濃度又變大了。
【解析】(1)①C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)起始量a mol0 0變化量x molx mol x mol平衡量 (a-x)mol x mol x mol 由圖1可知,600℃時(shí)乙苯的含量為50%,則: ×100%=50%,解得x=a,
各物質(zhì)的平衡濃度:c(C6 H5-CH2 CH3 )=molL-1,c(C6 H5-CH=CH2)=molL-1,c(H2)=molL-1,則K=;
(2)H2的燃燒熱(△H)分別為bkJ.molL-1,可得熱化學(xué)方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=bkJ/mol,水的汽化熱為c焦耳/克,則為0.018ckJ/mol,可得:②H2O(l)=H2O(g)△H=0.018ckJ/mol已知③:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)△H1=akJmol-1根據(jù)蓋斯定律,③+①+②可得:C6H5-CH2CH3(g)+O2(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2O(g),故△H=akJmol-1+bkJ/mol+0.18ckJmol-1=(a+b+0.018c)kJmol-1;
(3)2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0,反應(yīng)前后氣體體積減小△S<0,低溫下滿足△H-T△S<0,即在低溫時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行;/span>
已知反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),2L密閉容器中充入NO、CO各0.4mol,達(dá)到平衡時(shí)NO為0.2mol, 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 起始(mol):0.4 0.4 0 0轉(zhuǎn)化(mol):0.2 0.2 0.1 0.2平衡(mol):0.2 0.2 0.1 0.2
則K==5;第6分鐘繼續(xù)加入0.2molNO、0.2molCO、0.2molCO2和0.3molN2,則c(NO)==0.2mol/L,c(CO)==0.2mol/L,c(N2)==0.2mol/L,c(CO2)==0.2mol/L,Qc==5=K,說明是平衡狀態(tài),所以第6分鐘繼續(xù)加入0.2molNO、0.2molCO、0.2molCO2和0.3molN2,仍是平衡狀態(tài),但是NO的物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,作圖為;
(4)當(dāng)c(Ag+)=10-5mol/L時(shí),c(Cl-)=10-7mol/L,所以AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=10-5mol/L10-7mol/L=10-12(mol/L)2;(2)根據(jù)沉淀溶解平衡:AgCl(s)=Cl-(aq)+Ag+(aq),將氯化銀放在氯化鈉中,Cl-抑制了AgCl的溶解,但Cl-濃度增大使AgCl形成絡(luò)合物:AgCl+Cl-═[AgCl2]-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖為元素周期表中短周期的一部分,四種元素均為非稀有氣體元素。下列關(guān)于這四種元素及其化合物的說法中正確的是 ( )
A. 原子半徑:W>Z>Y>X
B. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:Z>W>X>Y
C. W的最高正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的絕對(duì)值可能相等
D. 若X位于第VA族,則沸點(diǎn):XH3<WH3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
I: CH4(g)+H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) △H =+206.0 kJ·mol-1
II:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H =-129.0 kJ·mol-1
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH (g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容積為10 L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。
①假設(shè)100 ℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為 。
②100℃時(shí)反應(yīng)I的平衡常數(shù)為 。
(3)在壓強(qiáng)為0.1 MPa、溫度為300℃條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來的l/2,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是 (填字母序號(hào))。
A.c ( H2 )減少
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.CH3OH 的物質(zhì)的量增加
D.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )減小 E.平衡常數(shù)K增大
(4)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+ 做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用圖裝置模擬上述過程
①寫出陽極電極反應(yīng)式 。
②請(qǐng)寫出除去甲醇的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色粉末,溶于水形成的溶液呈弱酸性。過氧化尿素不穩(wěn)定,在痕量重金屬離子等活性催化劑的存在下迅速分解。工業(yè)生產(chǎn)過氧化尿素的原理和流程如下。
原理:CO(NH2)2+H2O2 CO(NH2)2·H2O2
流程:
回答下列問題:
(l)已知過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]中的CO(NH2)2與H2O2以氫鍵連接,其中碳元素的化合價(jià)是___________。(填序號(hào))
A. +2價(jià) B. -l價(jià) C. 0價(jià) D. +4價(jià)
(2)過氧化尿素鑒定反應(yīng):在重鉻酸鉀酸性溶液中加入乙醚和少許過氧化尿素,振蕩。上層乙醚呈藍(lán)色,這是由于在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應(yīng)生成較穩(wěn)定的藍(lán)色過氧化鉻(CrO5)。寫出H2O2與重鉻酸鉀反應(yīng)的離子方程式__________。
(3)經(jīng)過上述化學(xué)工藝后的產(chǎn)品是粗產(chǎn)品。已知30℃時(shí)尿素的溶解度遠(yuǎn)大于過氧化尿素的溶解度,則提純粗產(chǎn)品的操作順序是___________ (填序號(hào))。
①冷卻至30℃結(jié)晶 ②過濾 ③蒸發(fā)濃縮 ④溶解 ⑤洗滌
(4)在實(shí)驗(yàn)室中采用上述原理制取過氧化尿素,攪拌器的材質(zhì)一般用玻璃而非鐵質(zhì),原因是___。
(5)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為________。
(6)Ⅰ.為測(cè)定產(chǎn)品中H2O2的含量,常用KMnO4溶液滴定H2O2,高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液通常放置時(shí)間較長,因此在滴定H2O2前,常用現(xiàn)配的草酸鈉溶液先標(biāo)定出KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。
Ⅱ.稱取過氧化尿素樣品4.000g ,溶解在250mL容量瓶中定容。準(zhǔn)確量取25.00mL于錐形瓶中,加入1.00mL 6mo1/L的硫酸,用標(biāo)定過的0.2000mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至滴入最后一滴時(shí)溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL,(KMnO4與尿素不反應(yīng))。
①H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______ (精確至0.1%)。
②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗,最終H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______ (填“偏大”、“偏小”或“不變”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二氧化氯(ClO2)是極易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的黃綠色氣體,沸點(diǎn)為11℃,可用于處理含硫廢水。某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究ClO2與Na2S的反應(yīng)。回答下列問題:
(l)ClO2的制備:(已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2↑+2NaHSO4)
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
②欲收集干燥的ClO2,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?a→_________(按氣流方向,用小寫字母表示)
③裝置D的作用是_________。
(2)ClO2與 Na2S 的反應(yīng)
將上述收集到的ClO2用 N2稀釋以增強(qiáng)其穩(wěn)定性,并將適量的稀釋后的ClO2通入上圖所示裝置中充分反應(yīng),得到無色澄清溶液。一段時(shí)間后,通過下列實(shí)驗(yàn)探究 I 中反應(yīng)的產(chǎn)物。
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
取少量Ⅰ中溶液于試管甲中, 加入Ba(OH)2溶液,振蕩 | ①_________ | 有硫酸根離子生成 |
另取少量Ⅰ中溶液于試管乙中, 滴加品紅溶液和鹽酸 | 品紅溶液不翅色 | ② 無_____生成 |
若在試管甲中繼續(xù)加Ba(OH)2溶液至 過量,靜置,取上層清液于試管丙③______ | 有白色沉淀生成 | 有Cl-生成 |
④ClO2與Na2S反應(yīng)的離子方程式為__________。用于處理含硫廢水時(shí),ClO2相對(duì)于Cl2的優(yōu)點(diǎn)是____________(任寫2條)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法錯(cuò)誤的是:
A.鈉在空氣燃燒時(shí)先熔化,再燃燒,最后所得的產(chǎn)物是Na2O2
B.鋁因在空氣中形成了一薄層致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層金屬,故鋁不需特殊保護(hù)
C.鋁制品在生活中非常普通,是因?yàn)殇X非常不活潑
D.鐵因在潮濕的空氣中形成的氧化物疏松,不能保護(hù)內(nèi)層金屬
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將下列各組物質(zhì)按酸、堿、鹽分類順次排列,其中正確的是( )
A.硫酸 純堿 孔雀石[Cu2(OH)2CO3] B.硝酸 燒堿 綠礬[FeSO47H2O]
C.醋酸 乙醇 碳酸鈣 D.鹽酸 熟石灰 苛性鈉
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水是巨大的資源寶庫。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)從海水資源獲取某些重要化工原料的流程示意圖。
回答下列問題:
(1)由于溴離子在海水中濃度很低(0.067g/L),要進(jìn)行溴元素的濃縮、富集。實(shí)驗(yàn)室若要直接濃縮海水時(shí),下面的儀器肯定不需要的是(填編號(hào))__________
A.玻璃棒 B.三腳架 C.坩堝 D.蒸發(fā)皿 E.酒精燈
(2)要知道海水曬鹽的過程中溶液里食鹽含量在逐漸提高的簡易方法是___________。
A.分析氯化鈉含量 B.測(cè)定溶液密度 C.觀察是否有沉淀析出
(3)寫出溴水中通入SO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式____________。
(4)上圖中虛線框內(nèi)流程也可用 Na2CO3溶液吸收Br2的反應(yīng)化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:
____Br2 + _____Na2CO3 = _____NaBrO3 +___________ +________
(5)現(xiàn)有一份吸收了溴的無色溶液(采用上述兩種方法之一,且吸收劑和溴恰好完全反應(yīng)),請(qǐng)你通過實(shí)驗(yàn)探究該溶液究竟是采用那種方法吸收溴的。
① 提出合理假設(shè)
假設(shè)1:采用純堿吸收法,吸收液中含大量Na+、Br –、BrO3-
假設(shè)2:_____________________________________________。
② 設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證假設(shè):請(qǐng)?jiān)诒碇袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器:10mL量筒、小燒杯、試管、膠頭滴管;無水乙醇、苯、0.10mol/LAgNO3、0.10mol/LBaCl2、2mol/LHCl 查資料得:Ba(BrO3)2為白色固體,微溶于水
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:用量筒取樣品溶液2mL分別于A、B試管中,往A試管中加入___________。 | 若____________________________,則假設(shè)1一定能成立。 |
步驟2:往試管B中加入___________。 | 若_________________,則假設(shè)2一定能成立。 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知二氧化碳和氫氣在一定條件下可以合成甲醇,其制備反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。下列說法正確的是:
A. 調(diào)控反應(yīng)條件不能改變反應(yīng)限度
B. 化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率
C. 當(dāng)CO2的消耗速率等于其生成速率時(shí),該反應(yīng)已停止
D. 投入3molH2能得到1mol的CH3OH
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