【題目】CO、CO2是化石燃料燃燒后的主要產(chǎn)物。
(1)將體積比為2:1的CO2和CO混合氣體通入有足量Na2O2固體的密閉容器中,同時(shí)不斷地用電火花點(diǎn)燃。將殘留固體溶于水,所得溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)____________c(Na+)(填“>”“<”或“=”) 。
(2)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ/mol;鍵能E(o=o)=499.0 kJ/mol
①CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g) 的△H=____________kJ/mol
②已知2500K時(shí),①中反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.40。某時(shí)刻該反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度滿足: c(CO)·c(O2)=c(CO2)·c(O),則此時(shí)反應(yīng)____________(填向左”或“向右”)進(jìn)行。
(3)已知:反應(yīng)CO2(g)CO(g)+O(g)在密閉容器中CO2分解實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下圖1;反應(yīng)2CO2(g)2CO(g)+O2(g)中1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如下圖2,
①分析圖1,求2min內(nèi)v(CO2)=_______。
②分析圖2,1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,此時(shí)容器體積為1 L,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。
(4)為探究不同催化劑對(duì)CO和H2合成CH3OH的選擇性效果,某實(shí)驗(yàn)室控制CO和H2的初始投料比為1:3進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如下數(shù)據(jù):
選項(xiàng) | T/K | 時(shí)間/min | 催化劑種類 | 甲醇的含量(%) |
A | 450 | 10 | CuO-ZnO | 78 |
B | 450 | 10 | CuO-ZnO-ZrO2 | 88 |
C | 450 | 10 | ZnO-ZrO2 | 46 |
①由表1可知,該反應(yīng)的最佳催化劑為____________(填編號(hào));圖3中a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO的平衡轉(zhuǎn)化率的是____________。
②有利于提高CO轉(zhuǎn)化為CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有____________。
A. 使用催化劑CuO-ZnO-ZrO2 B. 適當(dāng)降低反應(yīng)溫度
C. 增大CO和H2的初始投料比 D. 恒容下,再充入a mol CO和3a mol H2
【答案】< -33.5 向左 3×10-7 mol/(Lmin) 3.2×10-8 mol/L B cd BD
【解析】
(1)碳酸鈉在溶液中水解顯堿性,結(jié)合溶液中電荷守恒分析;
(2)①根據(jù)蓋斯定律,將已知的熱化學(xué)方程式疊加,可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;
②根據(jù)Qc與K的相對(duì)大小判斷;
(3)①2min內(nèi)O的濃度增大0.6×10-6 mol/L,則二氧化碳減小0.6×10-6mol/L,根據(jù)v(CO2)=計(jì)算;
②根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,計(jì)算平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量,利用體積比等于物質(zhì)的量的比,結(jié)合K的含義計(jì)算;
(4)①表中數(shù)據(jù)可知,相同條件下甲醇的含量最高時(shí)催化劑效果最好,圖2中a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO平衡轉(zhuǎn)化率的必須是平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化率;
②由CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7 kJ/mol可知提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡向正向移動(dòng),可降低溫度,增大濃度。
(1) Na2O2與CO2反應(yīng):2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,電火花不斷引燃,發(fā)生反應(yīng):2CO+O22CO2,整個(gè)過(guò)程相當(dāng)于CO+Na2O2=Na2CO3,由于加入足量的Na2O2固體,則反應(yīng)后的氣體只能為O2,所以反應(yīng)后生成物的化學(xué)式是Na2CO3、O2;Na2CO3在溶液中水解顯堿性,則c(OH-)>c(H+)。溶液中電荷守恒為:2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),由于c(OH-)>c(H+),所以2c(CO32-)+c(HCO3-)<c(Na+);
(2)①已知:(i)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566.0 kJ/mol;
(ii)O2(g)=2O(g) △H=+499 kJ/mol;
根據(jù)蓋斯定律:[(i)+ (ii)]÷2,整理可得:兩個(gè)方程相加除以2即可得到CO(g)+O2(g)CO2(g)+O(g) 的△H=-33.5 kJ/mol;
②某時(shí)刻該反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度滿足:c(CO)·c(O2)=c(CO2)·c(O),則Qc==1>K=0.40,則反應(yīng)向左進(jìn)行;
(3)①2min內(nèi)O的濃度增大0.6×10-6 mol/L,則CO2的濃度減小0.6×10-6 mol/L,則v(CO2)==3×10-7 mol/(L·min);
②在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(CO2)=1 mol,設(shè)生成的O2為x mol,則平衡時(shí)n(O2)=x mol,n(CO)=2x mol,n(CO2)=(1-2x) mol,由于平衡時(shí),氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.2,則=0.2,解得x=0.002,此時(shí)容器體積為1 L,則c(CO2) =0.996 mol/L,c(CO)=0.004 mol/L,c(O2)=0.002 mol/L,所以該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= mol/L≈3.2×10-8 mol/L;
(4)①表中數(shù)據(jù)可知,相同條件下甲醇的含量最高時(shí)催化劑效果最好,所以甲醇含量88%最高,催化劑CuO-ZnO-ZrO2最佳,故合理選項(xiàng)是B;
圖3中a、b、c、d四點(diǎn)是該溫度下CO平衡轉(zhuǎn)化率的必須是平衡狀態(tài)下的轉(zhuǎn)化率,a、b點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),不是平衡轉(zhuǎn)化率,而c、d點(diǎn)是平衡轉(zhuǎn)化率,故合理選項(xiàng)是cd;
②A.使用催化劑CuO-ZnO-ZrO2 加快反應(yīng)速率,但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),因此不能提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),適當(dāng)降低反應(yīng)溫度,可以使化學(xué)平衡正向移動(dòng),可增大反應(yīng)物CO的轉(zhuǎn)化率,B正確;
C.增大CO和H2的初始投料比,可增大H2的轉(zhuǎn)化率,CO的轉(zhuǎn)化率減小,C錯(cuò)誤;
D.恒容下,再充入a molCO和3a mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),中的壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,D正確;
故合理選項(xiàng)是BD。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】難溶性雜鹵石(K2SO4MgSO42CaSO42H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡
K2SO4MgSO42CaSO42H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4+2H2O
為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如圖1:
(1)濾渣主要成分有__________和___________以及未溶雜鹵石.
(2)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因:_______________.
(3)“除雜”環(huán)節(jié)中,先加入_______溶液,經(jīng)攪拌等操作后,過(guò)濾,再加入________溶液調(diào)濾液PH至中性.
(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時(shí)間的關(guān)系是圖2,由圖可得,隨著溫度升高,①__________________________②______________________________;
(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過(guò)程中會(huì)發(fā)生:CaSO4(s)+CaCO3(s)+
已知298K時(shí),Ksp(CaCO3)=2.80×10﹣9,Ksp(CaSO4)=4.90×10﹣5,求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_____________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】R是合成某高分子材料的單體,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.R與HOCH2COOH分子中所含官能團(tuán)完全相同
B.用NaHCO3溶液可檢驗(yàn)R中是否含有羧基
C.R能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)
D.R苯環(huán)上的一溴代物有4種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】萜類化合物廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi),關(guān)于下列萜類化合物的說(shuō)法正確的是
A.a和b都屬于芳香烴
B.a和c分子中所有碳原子均處于同一平面上
C.在一定條件a、b和c均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D.b和c均能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),向10mL0.1mol·L-1一元弱堿XOH溶液中逐滴滴加0.1mol·L-1的HCl溶液,溶液的AG變化如圖所示(溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法不正確的是
A. 若a=-8,則Kb(XOH)≈10-5
B. M點(diǎn)表示鹽酸和XOH恰好完全反應(yīng)
C. R點(diǎn)溶液中可能存在c(X+)+c(XOH)=c(Cl-)
D. M點(diǎn)到N點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高血脂是一種常見(jiàn)的心血管疾病,治療高血脂的新藥I的合成路線如下(A~I)均為有機(jī)物):
已知:a.
b. RCHO
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_______;F的官能團(tuán)名稱為______。
(2)反應(yīng)②的類型是_______。D→E所需試劑、條件分別是_______、______。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。
(4)芳香族化合物W的化學(xué)式為C8H8O2, 且滿足下列條件的W的結(jié)構(gòu)共有_______種(不考慮立體異構(gòu))。
i.遇FeCl3溶液顯紫色; ii.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
其中核磁共振氫譜顯示有5種不司化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:2:1:1的是____________(寫出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(5)設(shè)計(jì)以甲苯和乙醛為原料制備的合成路線。無(wú)機(jī)試劑任選,合成路線的表示方式為:_____________.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)0.1 mol/L醋酸溶液中,存在電離平衡CH3COOHH++CH3COO-。經(jīng)測(cè)定溶液中c(CH3COO―)為1.4×10-3 mol/L,此溫度下醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=________。
(2)已知飽和硫化氫的濃度為0.1 mol/L,硫化氫的電離常數(shù)為Ka1=1.0×10-7,Ka2=1.0×10-19,計(jì)算飽和硫化氫溶液中氫離子的濃度為__________mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,下列關(guān)于電解質(zhì)溶液中的比值問(wèn)題說(shuō)法正確的是
A.pH=11的NaOH和pH=3CH3COOH等體積混合:<1
B.向Ba(OH)2和氨水的混合液中加入鹽酸:增大
C.向CaCO3和CaSO4的懸濁液中加入少量Na2CO3固體:增大
D.向CH3COONa溶液中加水稀釋:減小
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(省略?shī)A持裝置)制備NaNO2并探究其性質(zhì)。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-;
③HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2=HNO3+2NO+H2O。
回答下列問(wèn)題:
(1)裝置E中盛放銅片的儀器名稱是_____,檢査裝置E氣密性的方法是_____。
(2)上述實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)?/span>h-_____。
(3)裝置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用離子方程式表示)。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取適量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。
(5)測(cè)定深水井中亞硝酸鈉含量:取1000mL水樣于錐形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后用0.001mol·L-1草酸鈉溶液滴定剩余的高錳酸鉀,終點(diǎn)時(shí)消耗草酸鈉溶液115.00mL。則水中NaNO2的含量為_____mg·L-1。若所取樣品在空氣中放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則測(cè)定結(jié)果_____(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。
有關(guān)反應(yīng)如下:
5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
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