【題目】碳、氮是重要的非金屬元素,在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。
(1)已知植物光合作用發(fā)生的反應(yīng)如下:6CO2(g)+6H2O(l) C6H12O6(s)+6O2(g) △H=+669.62 kJmol-1該反應(yīng)達到化學(xué)平衡后,若改變下列條件,CO2轉(zhuǎn)化率增大的是__________。
a.增大CO2的濃度 b.取走一半C6H12O6
c.加入催化劑 d.適當升高溫度
(2)N2O5的分解反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g) + O2(g),由實驗測得在67℃時N2O5的濃度隨時間的變化如下:
時間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(N2O5) /(molL﹣1) | 1.00 | 0.71 | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.17 |
計算在0~2min時段,化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2) =________molL-1min-1。
(3)若將NO2與O2通入甲中設(shè)計成如圖所示裝置,D電極上有紅色物質(zhì)析出,則A電極處通入的氣體為_________(填化學(xué)式);A電極的電極反應(yīng)式為_______________________,一段時間后,若乙中需加0.2 mol Cu(OH)2使溶液復(fù)原,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 _____________。
(4)若將CO和NO按不同比例投入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-759.8 kJ·mol-1,反應(yīng)達到平衡時,N2的體積分數(shù)隨n(CO)/n(NO)的變化曲線如下圖
①b點時,平衡體系中C、N原子個數(shù)之比接近________________;
②a、b、c三點CO的轉(zhuǎn)化率從大到小的順序為____________;a、c、d三點的平衡常數(shù)從大到小的順序為__________________。
③若=0.8,反應(yīng)達平衡時,N2的體積分數(shù)為20%,則CO的轉(zhuǎn)化率為___________。
【答案】d 0.5 NO2 NO2-e-+H2O=NO3-+2H+ 0.8 mol 1∶1 a>b>c a=c>d 75%
【解析】
(1)a.增大CO2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,但CO2的轉(zhuǎn)化率減;
b.改變固體的量,不能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡的移動方向;
c.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,不能改變平衡的移動方向;
d.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),適當升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動;
(2)由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可得v(NO2) =2v(N2O5);
(3)由D電極上有紅色物質(zhì)析出可知,甲池為燃料電池,通入二氧化氮的一極為負極;加入Cu(OH)2使溶液復(fù)原說明電解過程中先電解硫酸銅溶液,硫酸銅溶液完全電解后還繼續(xù)電解了部分水;
(4)①b點時,N2的體積分數(shù)最大,則反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比接近等于化學(xué)計量數(shù)之比;
②增大反應(yīng)物CO的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,CO的轉(zhuǎn)化率減小,由圖可知,的值增大;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減;
③由題意建立三段式求解可得。
(1)a.增大CO2的濃度,反應(yīng)物濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,但CO2的轉(zhuǎn)化率減小,故錯誤;
b.改變固體的量,不能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡的移動方向,則取走一半C6H12O6,平衡不移動,CO2的轉(zhuǎn)化率不變,故錯誤;
c.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,不能改變平衡的移動方向,則加入催化劑,平衡不移動,CO2的轉(zhuǎn)化率不變,故錯誤;
d.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),適當升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
d正確,故答案為:d;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知,0~2min內(nèi)N2O5的濃度變化為(1.00—0.50)mol/L=0.50mol/L,則v(N2O5) ==0.25 molL-1min-1,由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可得v(NO2) =2v(N2O5) =×2=0.5molL-1min-1,故答案為:0.5;
(3)由D電極上有紅色物質(zhì)析出可知,甲池為燃料電池,通入二氧化氮的一極為負極,則A極通入二氧化氮,在酸性條件下,二氧化氮在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硝酸,電極反應(yīng)式為NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;電解硫酸銅溶液的化學(xué)方程式為2CuSO4+2H2O, 2Cu↓+O2↑+2H2SO4,由方程式可知反應(yīng)后只問需要加入CuO或CuCO3就可以使溶液復(fù)原,加入Cu(OH)2使溶液復(fù)原說明電解過程中先電解硫酸銅溶液,硫酸銅溶液完全電解后還繼續(xù)電解了部分水,電解時,陽極始終是OH-放電,電極反應(yīng)式為4OH—-4e—=2H2O+O2↑,氫氧化銅是0.2mol,則根據(jù)氧原子守恒可知,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子是0.2mol×2×2=0.8mol,故答案為:NO2;NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;0.8 mol;
(4)①b點時,N2的體積分數(shù)最大,則反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比接近等于化學(xué)計量數(shù)之比,由化學(xué)方程式可知,C、N原子個數(shù)之比接近1:1,故答案為:1:1;
②增大反應(yīng)物CO的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動,NO的轉(zhuǎn)化率增大,CO的轉(zhuǎn)化率減小,由圖可知,的值增大, a、b、c三點CO的轉(zhuǎn)化率呈減小趨勢,則a>b>c;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,化學(xué)平衡常數(shù)減小,由圖可知,N2的體積分數(shù)T1>T2,則反應(yīng)溫度T2>T1,溫度不變平衡常數(shù)不變,a、c的反應(yīng)溫度相同,并小于d,則平衡常數(shù)a=c>d,故答案為:a>b>c;a=c>d;
③若=0.8,設(shè)CO的體積為0.8L,NO體積為1L,CO的轉(zhuǎn)化率為a,由題意建立如下三段式:
由N2的體積分數(shù)為20%可得=0.2,解得a=0.75,則CO的轉(zhuǎn)化率為75%,故答案為:75%。
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【題目】關(guān)于下列各裝置圖的敘述不正確的是( )
A.用圖①裝置實現(xiàn)鐵上鍍銅,a極為銅,電解質(zhì)溶液可以是CuSO4溶液
B.圖②裝置鹽橋中KCl的Cl-移向右燒杯
C.圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連獲得保護
D.圖④兩個裝置中通過導(dǎo)線的電子數(shù)相同時,消耗負極材料的物質(zhì)的量不同
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【題目】有機物F可用于某抗凝血藥的制備,工業(yè)生成F的一種路線圖如下(其中H與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)):
回答下列問題:
(1)A的名稱是 ___,E中的官能團是名稱是____。
(2)B→C的反應(yīng)類型是 ___,F的分子式為____。
(3)H的結(jié)構(gòu)簡式為 ___。
(4)E與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ___。
(5)同時滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體共有____種,寫出核磁共振氫譜有5組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式 ___
①是芳香族化合物
②能與NaHCO3溶液反應(yīng)
③遇到FeCl3溶液不顯色
④1mol該物質(zhì)與鈉反應(yīng)時最多可得到1molH2
(6)以2氯丙酸、苯酚為原料制備聚丙烯酸苯酚酯( ),寫出合成路線圖(無機試劑自選)_________。
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【題目】下列敘述正確的是()
A. NaCl的摩爾質(zhì)量是58.5gB. 64g氧氣中含有2mol氧
C. 4g氦氣中含有2mol氦原子D. 0.1molCO2中含有6.02×1022個CO2分子
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【題目】如圖所示是四種常見有機物的比例模型示意圖。下列說法不正確的是( )
A.甲與丙烷互為同系物
B.乙可與溴水發(fā)生加成反應(yīng),也可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化
C.丙中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵
D.丁(CH3CH2OH)可由乙烯與水發(fā)生取代反應(yīng)制得
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【題目】二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS)是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向。CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在 2 L 的恒溫恒容密閉容器中,充入 2molCO2 和 6molH2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得 CO2 和 CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖:
(1)從 3 min 到 15min,υ(H2)=____molL-1min-1;
(2)能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_____填編號)。
A. 反應(yīng)中 CO2 與 CH3OH 的物質(zhì)的量濃度之比為 1∶1(即圖中交叉點)
B. 混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C. 單位時間內(nèi)生成 1mol H2,同時生成 1mol CH3OH
D. 混合氣體的平均密度不隨時間的變化而變化
(3)平衡時 CO2 的轉(zhuǎn)化率為 _____。
(4)平衡混合氣體中 CO2(g)和 H2(g)的物質(zhì)的量之比是 ______。
(5)第 3 分鐘時υ正(CH3OH)______第 15 分鐘時υ逆(CH3OH)(填“>”、“<” “=”)。
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【題目】為證明C2H5X(X=Cl、Br或 I)中存在溴原子,某同學(xué)設(shè)計如下實驗:
Ⅰ.向C2H5X中加入硝酸銀溶液,充分振蕩后靜置,液體分為兩層,均為無色溶液;
Ⅱ.向C2H5X中加入氫氧化鈉溶液,充分振蕩后靜置,液體分為兩層,均為無色溶液;
Ⅲ.、蛑……。
(1)Ⅰ為對照實驗,目的是_______。
(2)寫出Ⅱ中的化學(xué)方程式:_______。
(3)補全Ⅲ中的實驗操作及現(xiàn)象:_______,說明C2H5X中含溴原子。
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【題目】現(xiàn)有19.2克銅與400毫升稀硝酸發(fā)生如下反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)用雙線橋表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____________
(2)計算稀硝酸的物質(zhì)的量濃度_____________
(3)計算產(chǎn)生的氣體在標況下的體積_____________
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【題目】金屬(M)–空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是
A. 采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴散至電極表面
B. 比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池,Al–空氣電池的理論比能量最高
C. M–空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D. 在M–空氣電池中,為防止負極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜
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