【題目】I.甲醇是一種重要化工原料,又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。
(1)利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 =41 kJ·mol-1 回答下列問題:
化學(xué)鍵 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
①已知反應(yīng)①中的相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能(“CO”表示CO的化學(xué)鍵)數(shù)據(jù)見表:由此計算△H1=________ kJ·mol-1
②請寫出CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:____________________該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3=_______________ 。 (反應(yīng)①和反應(yīng)②對應(yīng)的平衡常數(shù)為K1和K2)
(2)由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機電池,可使手機連續(xù)使用一個月才充一次電。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________。
Ⅱ.在2L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(3)如圖所示表示NO2變化曲線的是____,用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_____。
(4)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。
a.v(NO2) =2V(O2) b.容器內(nèi)壓強保持不變
c.體系顏色不再改變 d.容器內(nèi)密度保持不變
【答案】 -99 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =-58 kJ·mol-1 K1K2 CH3OH-6e-+8OH- = CO32- + 6H2O b 1.5×10-3mol·(L·s)-1 bc
【解析】I.(1)①反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和,△H1=1076+4362-4133-343-465= -99kJ·mol-1 。
②根據(jù)蓋斯定律,由①+②可得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),所以△H =(-99kJ·mol-1)+(41kJ·mol-1)= -58 kJ·mol-1,所以,CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =-58 kJ·mol-1,根據(jù)反應(yīng)①和反應(yīng)②的化學(xué)平衡常數(shù)的表達式,可以求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3= K1 K2。
(2)由甲醇、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機電池,在電池反應(yīng)中,甲醇是還原劑、氧氣是氧化劑,總反應(yīng)為2CH3OH+3O2-+4OH- =2CO32- + 6H2O,正極的電極反應(yīng)式為3O2+12e- + 6H2O=12OH-,所以,該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH- = CO32- + 6H2O。
Ⅱ.(3)由2NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)及表中數(shù)據(jù)可知,該反應(yīng)達到平衡時,NO2的變化量與NO的變化量相同,均為0.013mol,其濃度的變化量均為0.0065mol/L,所以表示NO2變化曲線的是b。由表中數(shù)據(jù)可知,0~2 s內(nèi),NO的變化量為0.012mol,其濃度的變化量均為0.006mol/L,則O2濃度的變化量為NO的一半,為0.003mol/L,用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=1. 5×10-3mol·(L·s)-1。
(4)a.v(NO2) =2V(O2)不能說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等;b.在恒溫恒容的條件下,由于該反應(yīng)的分子數(shù)發(fā)生變化,故容器內(nèi)的壓強會發(fā)生變化,所以,當(dāng)容器內(nèi)壓強保持不變時,達到平衡;c.反應(yīng)混合物中只有二氧化氮是有色氣體,所以當(dāng)體系顏色不再改變時,表明各組分的濃度不持不變,達到平衡;d.氣體和質(zhì)量的和氣體的體積均不發(fā)生變化,所以容器內(nèi)密度一直不變,故不能根據(jù)密度判斷是否達到平衡狀態(tài)。綜上所述,能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是bc。
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【題目】下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是
A. NH3和H2O B. CH4和Br2 C. H2S和CCl4 D. CO2和HCl
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【題目】某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中,HY-的電離程度小于HY-的水解程度。有關(guān)的敘述中,正確的是
A. H2Y電離方程式為:H2Y+H2OHY-+H3O+
B. 常溫下,該酸式鹽的水溶液中溶液中,各離子濃度大小關(guān)系為:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
C. 常溫下,酸式鹽NaHY 的水溶液呈酸性
D. HY-的水解方程式為:HY-+ H2OH3O++Y2-
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【題目】某同學(xué)用0.1 mol/L 的鹽酸滴定20.00 mL NaOH溶液,測定其濃度。下列操作正確的是
A. 需用NaOH溶液潤洗錐形瓶
B. 用量筒量取20.00 mL NaOH溶液
C. 滴定前,使酸式滴定管尖嘴部分充滿鹽酸
D. 充分反應(yīng)后,滴入酚酞溶液,觀察是否到達滴定終點
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【題目】有機物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假設(shè)給你一種這樣的有機混合物讓你研究,一般要采取的幾個步驟是
A. 確定化學(xué)式→確定實驗式→確定結(jié)構(gòu)式→分離、提純
B. 分離、提純→確定化學(xué)式→確定實驗式→確定結(jié)構(gòu)式
C. 分離、提純→確定結(jié)構(gòu)式→確定實驗式→確定化學(xué)式
D. 分離、提純→確定實驗式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式
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【題目】有下列物質(zhì)①過氧化鈉、②氧化鋁、③硅、④二氧化硅。
請根據(jù)它們的用途填空:(填序號)
(1)可用來制計算機芯片的是_________。
(2)可用于呼吸面具中作為氧氣來源的是_________。
(3)能作光導(dǎo)纖維的是_________。
(4)能作耐火材料的是_________。
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【題目】下列塑料的合成中,所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是
A. 聚乙烯塑料B. 聚氯乙烯塑料C. 聚苯乙烯塑料D. 酚醛塑料
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【題目】利用碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O,相對分子質(zhì)量286)來配制0.1mol/L的碳酸鈉溶液980mL,假如其他操作均準(zhǔn)確無誤,下列情況會引起配制溶液的濃度偏高的是
A. 稱取碳酸鈉晶體28.6g
B. 溶解時進行加熱,并將熱溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中至刻度線
C. 轉(zhuǎn)移時,對用于溶解碳酸鈉晶體的燒杯沒有進行洗滌
D. 定容后,將容量瓶振蕩搖勻,靜置發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又加入少量水至刻度線
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【題目】在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是( )
A. Fe Fe2O3 FeCl3(aq)
B. N2 NH3 NO
C. SiO2 H2SiO3 Na2SiO3(aq)
D. Al2O3 Al(OH)3 AlCl3(aq)
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