【題目】(1)為消除氮氧化物(NOx)的污染,可采用甲烷催化還原法:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ/mol
則△H2=_________。
(2)甲醇催化脫氫可制得重要的化工產(chǎn)品——甲醛,制備過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。
①寫(xiě)出上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________。
②反應(yīng)熱大小比較:過(guò)程I______過(guò)程II(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③上述反應(yīng)過(guò)程中,需向體系中通入適量空氣,控制條件消耗體系中的H2,既提高甲醛產(chǎn)率,同時(shí)使反應(yīng)溫度保持不變,則理論上n(CH3OH):n(空氣)=________。(已知:H2(g)+O2(g)==H2O(g) △H=-akJ/mol,空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)為0.2)
(3)工業(yè)上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理為:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H>0
當(dāng)混合氣體的組成固定時(shí),CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。圖中的壓強(qiáng)由大到小順序?yàn)?/span>_____,判斷理由是_____________;試解釋CO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高面減小的原因是__________________。
【答案】 -1160kJ/mol CH3OH(g)==HCHO(g)+H2(g) △H=+(E2-E1)kJ/mol 等于 P1>P2>P3 相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 升高溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低
【解析】(1)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ/mol
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H3=-867kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,由③×2-①得反應(yīng)CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)則△H2=△H3×2-△H1=-867kJ/mol×2-(-574kJ/mol)= -1160kJ/mol;
(2)①根據(jù)圖中信息可知,上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(g)==HCHO(g)+H2(g) △H=+(E2-E1)kJ/mol;②催化劑改變化學(xué)反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)的焓變,故反應(yīng)熱大小比較:過(guò)程I等于過(guò)程II;
③ CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1) kJ/mol
1 mol (E2-E1) kJ
n(CH3OH) mol n(CH3OH)(E2-E1) kJ
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-a kJ/mol
0.5 mol a kJ
n(O2) mol 2an(O2) kJ
則n(CH3OH)(E2-E1)=2an(O2),即n(CH3OH)∶n(O2)=,
則n(CH3OH)∶n(空氣)=;
(3)相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)②為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響,故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,所以圖中的壓強(qiáng)由大到小為P1>P2>P3;反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度時(shí),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又產(chǎn)生CO的量增大;最終結(jié)果是隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2017年四川九寨溝“8.8”地震導(dǎo)致多人腦損傷,L為治療腦損傷的藥物,合成L的線路如下:
已知:①F能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
②R-Br+MgRMgBr(格氏試劑),格氏試劑能與羰基發(fā)生反應(yīng),如:R'-CHO+RMgBr→+Mg(OH)Br。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)烴A的化學(xué)名稱(chēng)為________________。
(2)C+F→G發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型依次為_________、_________。
(3)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____________,L的分子式為______________。
(4)D→E的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________________________。
(5)1molI(酯類(lèi)有機(jī)物)與足量NaOH反應(yīng),消耗NaOH的物質(zhì)的量為_________ mol。
(6)X為G的同分異構(gòu)體,滿足下列條件:
①遇FeCl3溶液顯紫色②有兩個(gè)甲基直接連在苯環(huán)上③苯環(huán)上的一氯代物只有1種其中核磁共振氫譜為4組峰的X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________、_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A.乙醇在水中能電離出少量的H+,所以乙醇是電解質(zhì)
B.乙醇與O2發(fā)生不完全燃燒生成乙醛
C.乙醇分子中所有的氫原子都可被鈉置換出來(lái)
D.乙醇是一種很好的溶劑,能溶解多種物質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,化學(xué)鍵類(lèi)型完全相同的是( )
A.SO2和NaOH
B.CO2和H2O
C.Cl2和HCl
D.CCl4和NaCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買(mǎi)回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
硫酸化學(xué)純(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化學(xué)式:H2SO4
相對(duì)分子質(zhì)量:98
密度:1.84g/cm3
質(zhì)量分?jǐn)?shù):98%
A. 該硫酸試劑的物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1
B. 該硫酸與等體積的水混合所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于49%
C. 配制200mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取該硫酸62.5mL
D. 常溫下,將2.7gAl投入足量該硫酸中可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣3.36L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室中將盛有甲烷與氯氣的混合氣體的量筒倒立在盛有飽和食鹽水的水槽中,光照使其發(fā)生反應(yīng),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 通過(guò)量筒內(nèi)壁上出現(xiàn)的油狀液滴可以說(shuō)明生成四種有機(jī)產(chǎn)物
B. 氯化氫極易溶于水,導(dǎo)致量筒中液面上升
C. 飽和食鹽水能夠抑制氯氣的溶解
D. 量筒中氣體顏色逐漸變淺
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是
A.常溫下都不可用鋁制容器貯存
B.露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕
C.常溫下都能與銅較快反應(yīng)
D.露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的濃度都降低
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)變化的比較,不正確的是( 。
A.酸性強(qiáng)弱:H2SiO4<H2CO3<H3PO4
B.原子半徑大小:Na>S>O
C.堿性強(qiáng)弱:KOH>NaOH>LiOH
D.還原性強(qiáng)弱:F﹣>Cl﹣>I﹣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)家最近在﹣100℃的低溫下合成一種烴X,此分子的模型如圖(圖中的連線表示化學(xué)鍵),下列說(shuō)法正確的是( )
A.X能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.X是一種在常溫下能穩(wěn)定存在的液態(tài)烴
C.X分子中在同一平面上的碳原子最多5個(gè)
D.充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷,X消耗氧氣多
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