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20.以CO、H2為原料合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H.在體積均為2L的三個(gè)恒容密閉容器I、Ⅱ、Ⅲ中,分別都充入1mol CO和2mol H2,三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變.圖1為三個(gè)容器中的反應(yīng)均進(jìn)行到5min時(shí)H2的體積分?jǐn)?shù)示意圖,其中有一個(gè)容器反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài).CO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖2所示.


(1)0~5min時(shí)間內(nèi)容器Ⅱ中用CH3OH表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.0875mol/(L•min).
(2)三個(gè)容器中一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是容器II,此容器中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),放出熱量20.5kJ,則△H=-23.4kJ•mol-1
(3)當(dāng)三個(gè)容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率最低的是容器Ⅲ;平衡常數(shù)最大的是容器Ⅰ.
(4)工業(yè)實(shí)際合成CH3OH生產(chǎn)中,采用圖2中M點(diǎn)而不是N點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識,同時(shí)考慮生產(chǎn)實(shí)際,說明選擇該反應(yīng)條件的理由:相對于N點(diǎn)而言,采用M點(diǎn),溫度在500-600K之間,溫度較高,反應(yīng)速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率也較高,壓強(qiáng)為常壓對設(shè)備要求不高.
(5)科研人員設(shè)計(jì)了一種新型甲醇燃料電池,其電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-.該電池工作時(shí)的負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O.用該電池電解飽和食鹽水(石墨電極),當(dāng)電路中通過1.929×104 C的電量時(shí),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為2.24L.(已知:一個(gè)電子的電量是1.602×10-19C)

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19.磷化氫(PH3)是一種劇毒氣體,是常用的高效熏蒸殺蟲劑,也是一種電子工業(yè)原料.
(1)在密閉糧倉放置的磷化鋁(AIP)片劑,遇水蒸氣放出PH3氣體,化學(xué)方程式為AlP+3H2O=Al(OH)3+PH3
(2)利用反應(yīng)PH3+3HgCl2═P(HgCl)3↓+3HCl,通過測定溶液PH或電導(dǎo)率變化,可準(zhǔn)確測定空氣中微量的PH3;其中HgCl2溶于水,所得溶液幾乎不導(dǎo)電,則HgCl2屬于共價(jià)(填“共價(jià)”或“離子”)化合物.
(3)工業(yè)制備PH3的流程如圖1所示:

①亞磷酸屬于二元酸;
②當(dāng)反應(yīng)I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3)=3:1時(shí),參加反應(yīng)的n(P4):n(NaOH)=3:10.
(4)用漂白粉可將PH3氧化為H3PO4,化學(xué)方程式為2Ca(ClO)2+PH3=H3PO4+2CaCl2;含有水蒸氣時(shí)可加快PH3的氧化過程,用離子方程式表示原因:ClO-+H2O?HClO+OH-
(5)從(4)中的反應(yīng)產(chǎn)物中回收磷酸氫鈣(CaHPO4)的方法如圖2:

①試劑X為Ca(OH)2或CaO(填化學(xué)式);
②已知25℃時(shí),H3PO4的Ka1=7.5×10-3、Ka2=6.3×10-8、Ka3=4.4×10-13
CaHPO4懸濁液pH>7(填“>”、“=”或“<”),通過計(jì)算說明理由水解程度大于電離程度,溶液呈堿性.

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18.FeCl2是一種常用的還原劑.有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)室可以用多種方法來制備無水FeCl2.回答下列問題:
I.按如圖1裝置用H2還原無水FeCl3制取.

(1)用裝置A制取H2,其優(yōu)點(diǎn)是通過開關(guān)彈簧夾,可以使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止;D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2+2FeCl3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl2+2HCl;裝置E的作用是吸收氯化氫氣體同時(shí)防止空氣中的水份進(jìn)入D裝置.
(2)通人足量H2,充分反應(yīng).如果溫度控制不當(dāng),產(chǎn)品中會含單質(zhì)鐵.檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否    含鐵的方案是取樣品少許放入試管中,向其中加入鹽酸,觀察是否有氣泡產(chǎn)生.
Ⅱ.按圖2裝置,在三頸燒瓶中放入162.5g無水氯化鐵和225g氯苯,控制反應(yīng)溫度在128℃~139℃加熱3h,反應(yīng)接近100%.反應(yīng)如下:2FeCl3+C6H5Cl→FeCl2+C6H4Cl2+HCl
(3)上述反應(yīng)中,還原劑是C6H5Cl.
(4)反應(yīng)溫度接近或超過C6H5Cl的沸點(diǎn),但實(shí)驗(yàn)過程中C6H5C1并不會大量損失.原因是實(shí)驗(yàn)使用了冷凝回流裝置.
(5)冷卻后,將三頸瓶內(nèi)物質(zhì)經(jīng)過過濾,洗滌,干燥后,得到粗產(chǎn)品.
①洗滌所用的試劑可以是苯;
②簡述回收濾液中C6H5C1的方案蒸餾濾液,并收集132℃餾分.
(6)僅通過燒杯中的現(xiàn)象變化就可以監(jiān)控氯化鐵的轉(zhuǎn)化率.若要監(jiān)控氯化鐵轉(zhuǎn)化率達(dá)    到或超過90%,則燒杯中加入的試劑可以是滴有酚酞且含18g NaOH的溶液.

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17.乙基香草醛是食品添加劑的增香原料,其香味比香草醛更濃郁.
(1)乙基香草醛的同分異構(gòu)體A是一種有機(jī)酸,A可發(fā)生以下變化:

已知:a.RCH2OH$\stackrel{CrO_{3}/H_{2}SO_{4}}{→}$RCHO
b.與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫時(shí),此碳原子才可被酸性KMnO4溶液氧化為羧基.
①由A→C的反應(yīng)方程式,屬于取代反應(yīng)(填反應(yīng)類型).
②B的結(jié)構(gòu)簡式為
③寫出在加熱條件下C與NaOH醇溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)乙基香草醛的另一種同分異構(gòu)體D()是一種醫(yī)藥中間體,請?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用
合成D.(其他原料自選,用反應(yīng)流程圖表示并注明必要的反應(yīng)條件).
已知:
a.苯酚可以發(fā)生如下反應(yīng)
b.流程圖示例:
(3)乙基香草醛的同分異構(gòu)體有很多種,滿足下列條件的同分異構(gòu)體有3種,其中有一種同分異構(gòu)體的核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰,吸收峰的面積之比為1:1:2:6,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為
①能與NaHCO3溶液反應(yīng)
②遇FeCl3溶液顯紫色,且能與濃溴水反應(yīng)
③苯環(huán)上有兩個(gè)烴基
④苯環(huán)上的官能團(tuán)處于對位.

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16.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如表:
元素代號XYZW
原子半徑/pm16014310466
主要化合價(jià)+2+3+6、+4、-2-2
下列敘述正確的是( 。
A.X、Y元素的金屬性  X<Y
B.一定條件下,Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW3
C.Y的氧化物對應(yīng)的水化物一種是強(qiáng)酸
D.一定條件下,W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來

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15.氯氣和氨氣在常溫下混合即可發(fā)生反應(yīng).某興趣小組同學(xué)為探究純凈、干燥的氯氣與氨氣的反應(yīng),設(shè)計(jì)了如圖裝置:

(1)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)裝置B中盛放的是堿石灰,其作用是干燥氨氣;裝置E中盛放的試劑是飽和食鹽水,其作用是吸收HCl氣體;
(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)若有10.7gNH4Cl,最多可制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氨氣的體積是4.48L;
(5)裝置C中有白煙產(chǎn)生,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式NH3+HCl=NH4Cl;
(6)G處逸出的尾氣中含有少量Cl2,為防止其污染環(huán)境,可將尾氣通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶.

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14.己二酸是合成尼龍-66的主要原料之一.實(shí)驗(yàn)室合成己二酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如圖表:

物質(zhì)密度熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性
環(huán)己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃時(shí)水中溶解度為3.6g,可混溶于乙醇、苯
己二酸1.360g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度:15℃時(shí)1.44g,25℃時(shí)2.3g,易溶于乙醇、不溶于苯
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.在三口燒瓶中加入16mL 50%的硝酸,再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇.
Ⅱ.水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時(shí)再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間.
Ⅲ.當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃一90℃水浴加熱約10min,直至無紅棕色氣體生成為止.
Ⅳ.趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌、干燥、稱重.
請回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)所用50%的硝酸物質(zhì)的量濃度為10.4mol/L.滴液漏斗的細(xì)支管a的作用是平衡滴液漏斗與三口燒瓶內(nèi)的氣壓,使環(huán)己醇能夠順利流下.
(2)儀器b的名稱為球形冷凝管,使用時(shí)要從下口通入冷水.
(3)NaOH溶液的作用是吸收NO2,防止污染空氣,溶液上方倒扣的漏斗作用是防止液體倒吸.
(4)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時(shí),反應(yīng)溫度迅速上升,為使反應(yīng)溫度不致過高,必要時(shí)可采取的措施是將三口燒瓶置于冷水浴中.
(5)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應(yīng)過于劇烈,否則可能造成較嚴(yán)重的后果,試列舉兩條可能的后果:反應(yīng)液暴沸沖出冷凝管;放熱過多可能引起爆炸;產(chǎn)生的二氧化氮?dú)怏w來不及被堿液吸收而外逸到空氣中.
(6)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水和苯洗滌晶體.

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13.工業(yè)上常用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3•5H2O,實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程.

燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)   (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)                (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)               (Ⅲ)
(1)儀器A的名稱圓底燒瓶,儀器組裝完成后,關(guān)閉兩端活塞,向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱,若液柱高度保持不變,則整個(gè)裝置氣密性良好.裝置E中為NaOH溶液.
(2)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率,其中的液體最好選擇c.
a.蒸餾水   b.飽和Na2SO3溶液   c.飽和NaHSO3溶液  d.飽和NaHCO3溶液
已知反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢,則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變澄清(或渾濁消失);.反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱儀器A,實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有ad.
a.燒杯     b.蒸發(fā)皿     c.試管     d.錐形瓶
(3)反應(yīng)終止后,儀器C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì).利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸、靜置、取上層清液(或過濾,取濾液)、滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì).
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S232-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.

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12.利用2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2反應(yīng),設(shè)計(jì)一個(gè)原電池.
(1)畫出裝置圖(在圖中標(biāo)出電極材料、正負(fù)極、電解質(zhì)溶液).
(2)寫出電極反應(yīng)方程式:Al-3e-+4OH-=AlO2-+H2O,正極:2H2O+2e-=H2↑+2OH-

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11.把5molA和6molB的混合氣體通入4L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):5A(g)+4B(g)?6C(g)+xD(g),經(jīng)過5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成3mol C,并測得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol•L-1•min-1.下列計(jì)算結(jié)果正確的是( 。
A.x的數(shù)值是2
B.A的轉(zhuǎn)化率為50%
C.B的平衡濃度為2mol/L
D.反應(yīng)前后混合氣體的壓強(qiáng)之比為22:25

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