【題目】研究碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化對能源的充分利用、低碳經(jīng)濟(jì)有著重要的作用.
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJmol﹣1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l)△H2=﹣128.3kJmol﹣1
③2H2(g)+O2(g)2H2O (g)△H3=﹣483.6kJmol﹣1
25℃時,在合適的催化劑作用下,采用甲烷和氧氣一步合成液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為 .
(2)利用反應(yīng)①來制備氫氣,為了探究溫度、壓強(qiáng)對反應(yīng)①速率、轉(zhuǎn)化率的影響,某同學(xué)設(shè)計了以下三組對比實驗(溫度為400℃或500℃,壓強(qiáng)為101kPa或404kPa).
實驗序號 | 溫度℃ | 壓強(qiáng)/kPa | CH4初始濃度/molL﹣1 | H2O初始濃度/molL﹣1 |
1 | 400 | p | 3.0 | 7.0 |
2 | t | 101 | 3.0 | 7.0 |
3 | 400 | 101 | 3.0 | 7.0 |
①實驗2和實驗3相比,其平衡常數(shù)關(guān)系是K2K3(填“>”、“<”或“=”).
②將等物質(zhì)的量的CH4和水蒸氣充入1L恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),在400℃下達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=27,此時容器中CO物質(zhì)的量為0.10mol,則CH4的轉(zhuǎn)化率為 .
(3)科學(xué)家提出由CO2制 取 C的太陽能工藝如圖1所示.
①“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應(yīng)中n(FeO):n(CO2)=6:1,則Fe xOy的化學(xué)式為 .
②“熱分解系統(tǒng)”中每分解l mol Fe xOy , 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 .
(4)pC類似pH,是指極稀溶液中的溶質(zhì)濃度的常用負(fù)對數(shù)值.若某溶液中溶質(zhì)的濃度為1×10﹣3molL﹣1 , 則該溶液中溶質(zhì)的pC=﹣lg(1×10﹣3)=3.如圖2為25℃時H2CO3溶液的pC﹣pH圖.請回答下列問題 (若離子濃度小于10﹣5mol/L,可認(rèn)為該離子不存在):
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3﹣、CO32﹣(填“能”或“不能”)大量共存.
②求H2CO3一級電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1= .
③人體血液里主要通過碳酸氫鹽緩沖體系 可以抵消少量酸或堿,維持pH=7.4.當(dāng)過量的酸進(jìn)入血液中時,血液緩沖體系中的 最終將 .
A.變大B.變小C.基本不變D.無法判斷.
【答案】
(1)CH4(g)+ O2(g)?CH3OH(l)△H1=﹣164.0kJ?mol﹣1
(2)>;90.9%
(3)Fe3O4;2mol
(4)不能;1×10﹣6;A
【解析】解:(1)有熱化學(xué)方程式:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJmol﹣1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l)△H2=﹣128.3kJmol﹣1
③2H2(g)+O2(g)2H2O (g)△H3=﹣483.6kJmol﹣1
根據(jù)蓋斯定律:①+②+ ×③得CH4(g)+ O2 (g)CH3OH(l)△H1=﹣164.0kJmol﹣1 .
所以答案是:CH4(g)+ O2 (g)CH3OH(l)△H1=﹣164.0kJmol﹣1
(2)①反應(yīng)一是吸熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡正向移動,k值變大,實驗2的溫度高于實驗3,所以k2>k3
所以答案是:>
②設(shè)CH4和H2O的起始量為x,根據(jù)三段式:
CH4(g)+ | H2O(g) | CO(g)+ | 3H2(g) | ||
起始量: | x | x | 0 | 0 | |
轉(zhuǎn)化量: | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | |
平衡量: | x﹣0.1 | x﹣0.1 | 0.1 | 0.3 |
由平衡常數(shù)表達(dá)式k= = =27,解得x=0.11,則平衡時甲烷的轉(zhuǎn)化率為: =90.9%.
所以答案是: (90.9%、90.91%、 ×100%)
(3)①由示意圖可知,重整系統(tǒng)中CO2和FeO反應(yīng)生成FexOy和C,發(fā)生的反應(yīng)中n(FeO):n(CO2)=6:1,根據(jù)Fe原子、O原子守恒可知x:y=6:(6+2)=3:4,故FexOy的化學(xué)式為Fe3O4 .
所以答案是:Fe 3O4
②熱分解系統(tǒng)中是Fe3O4分解為FeO與氧氣,分解l mol Fe3O4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 =2mol.
所以答案是:2mol
(4)①碳酸存在的溶液中酸性較強(qiáng)、碳酸根離子存在的溶液中堿性較強(qiáng),所以碳酸根離子和碳酸不能大量共存.
所以答案是:不能;
②由圖象可知當(dāng)pH=6時,pC(H2CO3)=pC(HCO3﹣),結(jié)合Ka1(H2CO3)= = =1×10﹣6 .
所以答案是:1×10﹣6
③氫離子濃度增大,平衡向左移動放出CO2 , 碳酸濃度基本不變,則c(H+)/c(H2CO3)最終將變大.
所以答案是:A
【考點精析】關(guān)于本題考查的化學(xué)平衡的計算和弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,需要了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)量×100%;當(dāng)弱電解質(zhì)分子離解成離子的速率等于結(jié)合成分子的速率時,弱電解質(zhì)的電離就處于電離平衡狀態(tài);電離平衡是化學(xué)平衡的一種,同樣具有化學(xué)平衡的特征.條件改變時平衡移動的規(guī)律符合勒沙特列原理才能得出正確答案.
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【題目】一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到氣體VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2+和SO42﹣)加入足量NaOH,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,過濾,洗滌,灼燒,得到CuO12.0g,若上述氣體為NO和NO2的混合物,且體積比為1﹕1,則V可能為( )
A.13.5L
B.9.0L
C.16.8L
D.15.7L
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【題目】工業(yè)上常采用煅燒黃鐵礦來制備SO2 , 同時產(chǎn)生燒渣.燒渣的主要成分是含鐵的氧化物和二氧化硅等,利用燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵可以達(dá)到資源綜合利用的目的.其工藝流程如圖:
(1)檢驗“反應(yīng)I”后的溶液中是否含有Fe3+的試劑是 .
(2)濾渣I的主要成分是 .
(3)“操作III”中具體的方法依次為、、過濾和洗滌.
(4)加入適量H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+ , 氧化時需控制反應(yīng)溫度為50~60℃的原因是 ,
(5)生成聚合硫酸鐵的過程是先水解再聚合,聚合的化學(xué)方程式為mFe2(OH)n(SO4) [Fe2(OH)n(SO4) ]m請寫出水解的化學(xué)方程式
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【題目】四種短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu),X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的,W與Y同族,Z與X形成的離子化合物的水溶液呈中性.下列說法正確的是( )
A.簡單離子半徑:W<X<Z
B.W與X形成的化合物溶于水后溶液呈堿性
C.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:W<Y
D.最高價氧化物的水化物的酸性:Y>Z
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【題目】據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電.其電池反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4OH﹣═2CO32﹣+6H2O,則下列說法錯誤的是( )
A.放電時CH3OH參與反應(yīng)的電極為正極
B.充電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大
C.放電時負(fù)極的電極反應(yīng)為:CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣═CO32﹣+6H2O
D.充電時每生成1 mol CH3OH轉(zhuǎn)移6 mol電子
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【題目】如圖所示套實驗裝置,分別回答下列問題:
(1)裝置1為鐵的吸氧腐蝕實驗.一段時間后,向插入鐵釘?shù)牟A矁?nèi)滴入KSCN溶液呈無色,再滴入氯水即可觀察到鐵釘附近的溶液變紅色,表明鐵被;向插入碳棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞試液,可觀察到碳棒附近的溶液變紅,該電極反應(yīng)為 .
(2)裝置2中的石墨是極(填“正”或“負(fù)”),該裝置發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為 .
(3)裝置3中甲燒杯盛放100mL 0.2molL﹣1的NaCl溶液,乙燒杯盛放100mL 0.5molL﹣1的CuSO4溶液.反應(yīng)一段時間后,停止通電.向甲燒杯中滴入幾滴酚酞試液,觀察到石墨電極附近首先變紅.
①電源的M端為極,甲燒杯中鐵電極的電極反應(yīng)為;
②乙燒杯中電解反應(yīng)的離子方程式為;
③停止電解,取出Cu電極,洗滌、干燥、稱量,電極增重0.64g,則甲燒杯中產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為mL.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以1,3﹣丁二烯,丙烯,乙炔等為原料合成 流程圖如圖
(1)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是 , B中含有的官能團(tuán)的名稱 .
(2)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式 .
(3)寫出C的結(jié)構(gòu)簡式 .
(4)寫出 含有六元環(huán)且核磁共振氫譜有4組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 .
(5)根據(jù)以上合成信息,以乙烯為原料合成1,6﹣己二醇,其他試劑任選,寫出合成的流程圖 .
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【題目】如圖為元素周期表的一部分,請參照元素①﹣⑧在圖中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:
(1)④、⑤、⑥的離子半徑由大到小的順序為 .
(2)②、③、⑦的最高價含氧酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是 .
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含離子鍵又含極性共價鍵的化合物,寫出其中一種化合物的電子式: .
(4)由圖中兩種元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號) .
A.MnO2
B.KMnO4
C.Na2SO3
D.FeCl3
(5)②、③、④的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下列實驗裝置能達(dá)到所述的實驗?zāi)康氖牵?/span> )
A.利用裝置甲既可以進(jìn)行石油的分餾,也可以進(jìn)行酒精的濃縮
B.利用裝置乙可以完成實驗室制備乙烯氣體并檢驗乙烯氣體的生成
C.利用裝置丙可以完成實驗室制備乙炔氣體并檢驗乙炔氣體的生成
D.利用裝置丁可以完成實驗室制備乙酸乙酯并收集較為純凈的乙酸乙酯
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