【題目】乙烯的分子式為C2H4,是一種重要的化工原料和清潔能源,研究乙烯的制備和綜合利用具有重要意義。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)乙烯的制備:工業(yè)上常利用反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H制備乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-1559.9kJ·mol-1。
則△H=___kJ·mol-1。
(2)乙烯可用于制備乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向某恒容密閉容器中充入a mol C2H4(g)和 a mol H2O(g),測(cè)得C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示:
①該反應(yīng)為____熱反應(yīng)(填“吸”或“放”),理由為____。
②A點(diǎn)時(shí)容器中氣體的總物質(zhì)的量為____。已知分壓=總壓×氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),用氣體分壓替代濃度計(jì)算的平衡常數(shù)叫壓強(qiáng)平衡常數(shù)(KP),測(cè)得300℃時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)該容器內(nèi)的壓強(qiáng)為b MPa,則A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的KP=____MPa-1(用含b的分?jǐn)?shù)表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反應(yīng)速率表達(dá)式為v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)。則在溫度從250℃升高到340℃的過程中,下列推斷合理的是___(填選項(xiàng)字母)。
A.k正增大,k逆減小 B.k正減小,k逆增大
C.k正增大的倍數(shù)大于k逆 D.k正增大的倍數(shù)小于k逆
④若保持其他條件不變,將容器改為恒壓密閉容器,則300℃時(shí),C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率__10%(填“>”“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化為乙醛(CH3CHO),電解乙醛的酸性水溶液可以制備出乙醇和乙酸,則生成乙酸的電極為_____極(填“陰”或“陽”),對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。
【答案】+282.4 放 溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低 1.9amol D > 陽 CH3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+
【解析】
(1)由蓋斯定律Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可知,△H=(-1559.9kJ.mol-1)-(-285.5kJ.mol-1)-(-1556.8kJ.mol-1)=+282.4kJ·mol-1。
(2)①由圖可知,溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。故答案為:放,溫度越高,乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越低。
②由圖可知,A點(diǎn)時(shí)乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為10%,則平衡時(shí)C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的物質(zhì)的量分別為0.9a mol、0.9a mol、0.la mol,總的物質(zhì)的量為1.9amol。平衡時(shí)A點(diǎn)對(duì)應(yīng)容器的總壓強(qiáng)為b MPa,故C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的分壓分別為、、,則。故答案為:1.9amol,】。
③平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,即。升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,即k正和k逆均增大,但由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),K減小,故k正增大的倍數(shù)小于k逆。故選D。
④正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),平衡時(shí),與恒容容器相比,恒壓密閉容器壓強(qiáng)更大,反應(yīng)正向進(jìn)行程度更大,C2H4(g)的平衡轉(zhuǎn)化率更高。故答案為:>。
(3)乙醛在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸,電極反應(yīng)式為CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。故答案為:陽,CH3CHO-2e-+H2O===CH3COOH+2H+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點(diǎn)為35℃。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝為:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎的目的是_____________。
(2)操作I需要的玻璃儀器主要有:燒杯、_________,操作Ⅱ的名稱是_______________。
(3)操作Ⅲ的主要過程可能是_____________(填字母)。
A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾
C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液
(4)用下列實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定青蒿素分子式的方法如下:將28.2g青蒿素樣品放在硬質(zhì)玻璃管C中,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測(cè)定裝置E和F實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。
①裝置E中盛放的物質(zhì)是______________,裝置F中盛放的物質(zhì)是________________。
②該實(shí)驗(yàn)裝置可能會(huì)產(chǎn)生誤差,造成測(cè)定含氧量偏低,改進(jìn)方法是_______________。
③用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行試驗(yàn),稱得:
則測(cè)得青蒿素的最簡(jiǎn)式是__________________。
(5)某學(xué)生對(duì)青蒿素的性質(zhì)進(jìn)行探究。將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量較小,加熱并攪拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液紅色變淺,說明青蒿素與____________(填字母)具有相同的性質(zhì)。
A.乙醇 B.乙酸 C.乙酸乙酯 D.葡萄糖
(6)某科研小組經(jīng)多次提取青蒿素實(shí)驗(yàn)認(rèn)為用石油醚做溶劑較為適宜,實(shí)驗(yàn)中通過控制其他實(shí)驗(yàn)條件不變,來研究原料的粒度、提取時(shí)間和提取溫度對(duì)青蒿素提取速率的影響,其結(jié)果如下圖所示:
由上圖可知控制其他實(shí)驗(yàn)條件不變,采用的最佳粒度、時(shí)間和溫度為_______________。
A.80目、100分鐘、50℃ B.60目、120分鐘、50℃ C.60目、120分鐘、55℃
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
裝置 | |||
現(xiàn)象 | 二價(jià)金屬A不斷溶解 | C的質(zhì)量增加 | A上有氣體產(chǎn)生 |
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:
(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是______________________________________。
(2)裝置乙中正極的電極反應(yīng)式是_______________________________________。
(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)四種金屬活動(dòng)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】三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料;卮鹣铝袉栴}:
(1)SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) ΔH1=48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=30 kJ·mol-1
則反應(yīng)4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH=__________kJ·mol-1。
(2)對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。
① 343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=__________%。平衡常數(shù)表達(dá)式__________。
②在343K下,要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是__________;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有__________、__________。
③比較a、b處反應(yīng)速率大。va__________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一份澄清溶液, 可能含有 Na+、 K+、 NH4+、 Ca2+、 Fe3+、 SO42-、 CO32-、 SO32-、 Cl-、I-中的若干種, 且離子的物質(zhì)的量濃度均為 0.1 mol·L-1(不考慮水解和水的電離)。 往該溶液中加入過量的鹽酸酸化的 BaCl2 溶液, 無沉淀生成。 另取少量原溶液, 設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):
則關(guān)于原溶液的判斷中不正確的是
A. 是否存在 Na+、K+需要通過焰色反應(yīng)來確定
B. 通過CCl4 層的顏色變化,也能判斷出原溶液中是否存在Fe3+
C. 雖然實(shí)驗(yàn)過程引入了氯元素, 但不影響原溶液是否存在Cl-的判斷
D. 肯定不存在的離子是 Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年是“國際化學(xué)元素周期表年”(IYPT2019)。我國華東師范大學(xué)80后科學(xué)家姜雪峰教授被遴選為硫元素的代言人。其課題組運(yùn)用“從無機(jī)硫向有機(jī)硫”轉(zhuǎn)化的理念,構(gòu)建起了“3S綠色硫化學(xué)”。下列有關(guān)S的說法正確的是( )
A.位于元素周期表中第三周期第VA族
B.硫元素原子結(jié)構(gòu)示意圖:
C.S原子的中子數(shù)是32
D.有機(jī)化合物中可能含有硫元素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用示意圖或圖示的方法能夠直觀形象地將化學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生,下列示意圖或圖示正確的是( )
A.砷原子的結(jié)構(gòu)示意圖B.BF4—的結(jié)構(gòu)式
C.HF分子間的氫鍵D.丙氨酸的手性異構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋅灰是煉鋅廠的煙道灰,含ZnO 35%以上,還含有少量的氧化錳(MnO)、氧化銅、 鐵的氧化物和不溶于酸的雜質(zhì),工業(yè)上常用酸浸法回收 ZnSO4·7H2O。已知 ZnSO4·7H2O 晶體易溶于水,難溶于酒精,某興趣小組實(shí)驗(yàn)室模擬回收 ZnSO4·7H2O 晶體,流程如下:
請(qǐng)回答:
(1)分析步驟 II 中的操作和原理, 回答下列問題:
①結(jié)合表 1、 2,分析選擇的 pH 及溫度分別是______________________, 其中, 可以采用加入_________________________來調(diào)節(jié) pH ;
表1 pH對(duì)ZnSO4.7H2O 回收量及純度的影響
pH | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 產(chǎn)品中Fe的含量% | 產(chǎn)品中其他重金屬含量% |
1 | 114.32 | 0.750 | 0.059 |
2 | 114.4 | 0.086 | 0.056 |
3 | 113.68 | 0.034 | 0.054 |
4 | 113.60 | 0.010 | 0.050 |
5 | 112.43 | 0.010 | 0.050 |
表2 溫度對(duì)ZnSO4.7H2O 回收量及純度的影響
溫度 (℃) | ZnSO4.7H2O 回收量(g) | 產(chǎn)品中F的含量% | 產(chǎn)品中其他重金屬含量% |
20 | 111.45 | 0.011 | 0.052 |
40 | 112.89 | 0.010 | 0.051 |
60 | 113.30 | 0.010 | 0.050 |
80 | 113.80 | 0.010 | 0.050 |
90 | 114.40 | 0.091 | 0.048 |
②酸性 KMnO4 溶液將溶液中的 Fe2+氧化,生成兩種沉淀;同時(shí),過量的高錳酸鉀在微酸性的條件能自動(dòng)分解生成MnO2 沉淀。試寫出在該環(huán)境下,KMnO4 溶液氧化 Fe2+的離子反應(yīng)方程式_________________________________________。 若用稀硝酸做氧化劑,除了產(chǎn)物中可能含有 Zn(NO3)2 外,還可能的缺點(diǎn)是:_________________________;
(2)分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,回答下列問題:
①濾渣 B 的主要成分為___________________________;
②如何檢驗(yàn)濾液B中是否含有鐵元素_____________________________________;
③寫出生成濾渣C的離子方程式__________________________________________;
(3)為測(cè)定 ZnSO4·7H2O 晶體的純度,可用 K4Fe(CN)6 標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。主要原理如下:2K4Fe(CN)6+ 3ZnSO4= K2Zn3[Fe(CN)6]2↓+ 3K2SO4
準(zhǔn)確稱取 5.000g ZnSO4·7H2O 晶體,用蒸餾水溶解并定容至 250mL,準(zhǔn)確移取該溶液 25.00mL至錐形瓶中,用 0.0500mol/L K4Fe(CN)6 溶液進(jìn)行滴定,所得數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 滴定前讀數(shù)/mL | 滴定后讀數(shù)/mL |
1 | 0.10 | 19.92 |
2 | 1.34 | 21.12 |
3 | 0.00 | 20.10 |
則 ZnSO4·7H2O 晶體的純度是_______________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】催化劑在生產(chǎn)和科技領(lǐng)域起到重大作用。為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題:
(1)定性如圖甲可通過觀察_____________,定性比較得出結(jié)論。同學(xué)X觀察甲中兩支試管產(chǎn)生氣泡的快慢,由此得出Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,其結(jié)論__________(填“合理”或“不合理”),理由是___________
(2)定量如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是_____________________。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
①實(shí)驗(yàn)時(shí)放出氣體的總體積是__________mL。
②放出1/3氣體所需時(shí)間為___________min。
③計(jì)算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度_______________。 (請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)
④A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)?/span>_____>____>____>____。
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