【題目】氫氣在工業(yè)合成中廣范應(yīng)用。
(1)通過(guò)下列反應(yīng)可以制備甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ/mol,
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ/mol
請(qǐng)寫(xiě)出由CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式______________。
(2)己知合成氨的反應(yīng)為:N2+3H22NH3 △H<0。某溫度度下,若將1molN2和2.8molH2分別投入到初始體積為2L的恒溫恒容、恒溫恒壓和怛容絕熱的三個(gè)密閉容器中,測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中三個(gè)容器(用a、b、c表示)內(nèi)N2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如圖所示,請(qǐng)冋答下列問(wèn)題:
①圖中代表反應(yīng)在恒容絕熱容器中進(jìn)行的曲線(xiàn)是________(用a、b、c表示)。
②曲線(xiàn)a條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。
③b容器中M點(diǎn),v(正)________v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)利用氨氣可以設(shè)計(jì)成高能環(huán)保燃料電池,用該電池電解含有NO2-的堿性工業(yè)廢水,在陰極產(chǎn)生N2。陰極電極反應(yīng)式為________;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,當(dāng)陰極收集到11.2LN2時(shí),理論上消耗NH3的體積為_____________。
(4)常溫下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中c(NH4+)____ c(HCO3-) (填“>”、“<”或“=”);反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_______。
(已知常溫下NH3H2O的電離平衡常數(shù)Kb=2×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4×10-7, K2=4×10-11)
【答案】 CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1 c 800 小于 2NO3-+6e-+4H2O=N2+8OH- 22.4L > 1.25×10-3
【解析】(1)已知:① CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH1= -90.8kJ/mol,
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O (g)ΔH2=+41.3kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,①+②可得CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) ,則 △H=( -90.8kJ/mol)+(+41.3kJ/mol)=-49.5 kJ·mol-1 ,故CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1 ;
(2)①N2+3H22NH3△H<0,而恒容絕熱容器中進(jìn)行,所以體系溫度最高,反應(yīng)速率最快,達(dá)平衡的時(shí)間最短,而由圖可知消耗時(shí)間最短的是c,故選:c;
②平衡常數(shù)是溫度的函數(shù),溫度不變K不變,而曲線(xiàn)a和曲線(xiàn)b的溫度相同,
N2 + 3H2 2NH3,
初起:1mol2.8mol 0
變化:0.8mol2.4mol 1.6mol
平衡:0.2mol0.4mol 1.6mol
所以Kb==800=Ka;
③b容器中M點(diǎn),最終達(dá)平衡狀態(tài),所以氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),則v(正)小于v(逆);
(3)陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2NO2-+6e-+4H2O=N2↑+8OH-;陰極收集到1l.2LN2時(shí),即物質(zhì)的量為0.5mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)的物質(zhì)的量為:3mol,所以消耗氨氣的物質(zhì)的量為:1mol,則標(biāo)況下的體積為22.4L;
(4)根據(jù)鹽類(lèi)水解規(guī)律,已知NH3.H2O的電離平衡常數(shù)K=1.75×10-5,H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11,所以碳酸氫根的水解程度更大,溶液中c(NH4+)>c(HCO3-) ;反應(yīng)NH4++HCO3-+H2O═NH3.H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K===1.25×10-3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)互為同分異構(gòu)體的四種有機(jī)物A、B、C、D,它們的相對(duì)分子質(zhì)量為74,完全燃燒只生成CO2和H2O,經(jīng)分析其含氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.3%,則這些有機(jī)物的分子式為___________,
(2)已知A、B、C、D分子結(jié)構(gòu)中均含甲基,把它們分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)以鑒別之,其實(shí)驗(yàn)記錄如下:
| NaOH溶液 | 銀氨溶液 | 新制Cu(OH)2 | 金屬鈉 |
A | 中和反應(yīng) | —— | 溶 解 | 產(chǎn)生氫氣 |
B | —— | 有銀鏡 | 加熱后有紅色沉淀 | 產(chǎn)生氫氣 |
C | 水解反應(yīng) | 有銀鏡 | 加熱后有紅色沉淀 | —— |
D | 水解反應(yīng) | —— | —— | —— |
則A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為
A____________ B____________ C____________ D____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有下列鹽:①FeCl3 ②CH3COONa ③NaCl,其水溶液的pH由大到小排列正確的是
A. ①>③>②B. ②>③>①C. ③>②>①D. ①>②>③
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“碳呼吸電池”是一種新型能源裝置,其工作原理如下圖。下列說(shuō)法正確的是
A. 該裝置是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能
B. 利用該技術(shù)可捕捉大氣中的CO2
C. 每得到1mol草酸鋁,電路中轉(zhuǎn)移3mol電子
D. 正極的電極反應(yīng)為:C2O42--2e-=2CO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液中滴入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再滴入稀硝酸,沉淀不溶解,則該溶液中
A.一定有SO42- B.可能有SO42- 或Ag+
C.一定無(wú)Ag+ D.還可能有CO32-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,組成一個(gè)原電池.
當(dāng)電解質(zhì)溶液為硝酸銀溶液時(shí):
①Fe電極是__________(填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)為________________________,該反應(yīng)是__________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng);
②Cu電極是__________電極,其電極反應(yīng)為______________________,該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫時(shí),向20mL,0.1mol/L的醋酸溶液中不斷滴加0.1mol/L的NaOH溶液,溶液的pH變化曲線(xiàn)如圖所示,在滴定過(guò)程中,下列關(guān)于溶液中離子濃度大小關(guān)系的描述不正確的是
A. a點(diǎn)時(shí):c(CH3COOH) >c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+) >c(OH-)
B. b點(diǎn)時(shí):c(Na+)=c(CH3COO-)
C. c點(diǎn)時(shí):c(OH-)=c(CH3COOH)+ c(H+)
D. d點(diǎn)時(shí):c(Na+) > c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】取a g CO在足量的O2中完全燃燒,將生成物與足量Na2O2固體完全反應(yīng),反應(yīng)后,固體增加的質(zhì)量為
A.小于a g B.等于a g C.大于a g D.無(wú)法確定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】【四川省瀘州市2017屆高三三診考試?yán)砭C】
以某種軟錳礦(主要成分MnO2,同時(shí)含有FeCO3、Al2O3、SiO2等)為主要原料生產(chǎn)KMnO4的一種流程圖如下:
已知:Mn(OH)2極易被空氣氧化;Fe(OH)3、Al(OH)3的溶度積常數(shù)依次為4.0×10-38、1.3×10-33。
(1)濾渣A的化學(xué)式是_________;溶液B中的主要陰離子有______________。
(2)為避免引入雜質(zhì),②步調(diào)節(jié)pH加入的物質(zhì)是____________;調(diào)節(jié)pH除雜過(guò)程中,后析出的
沉淀是________________。
(3)濃硫酸與MnO2反應(yīng)也能生成Mn2+,其化學(xué)方程式是___________________。
(4)K2MnO4在酸性、中性環(huán)境下都會(huì)歧化生成MnO4-和MnO2,則③步原料應(yīng)保證_______________。
④步溶解水應(yīng)煮沸的目的是_____________________。
(5)⑤步的陽(yáng)極電極反應(yīng)式是____________;該法電解時(shí)要產(chǎn)生污染,其原因是________________。
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