【題目】為妥善處理氯甲烷生產(chǎn)企業(yè)的副產(chǎn)物CCl4,以減少其對臭氧層的破壞;瘜W家研究在催化劑作用下,通過下列反應:CCl4+H2 CHCl3+HCl使CCl4轉(zhuǎn)化為重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反應伴隨有副反應,會生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4 等。已知CCl4的沸點為77 ℃,CHCl3的沸點為61.2 ℃。
(1)在密閉容器中,該反應達到平衡狀態(tài)后,測得如下數(shù)據(jù)(假設不考慮副反應)。
實驗 序號 | 溫度/℃ | 初始CCl4的濃度 (mol·L-1) | 初始H2的濃度 (mol·L-1) | CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率 |
1 | 110 | 0.8 | 1.2 | A |
2 | 110 | 1 | 1 | 50% |
3 | 100 | 1 | 1 | B |
①此反應的化學平衡常數(shù)表達式為_____________。
②實驗1中,CCl4的轉(zhuǎn)化率A________50%(填“大于”“小于”或“等于”)。
③實驗2中,10 h后達到平衡,H2的平均反應速率為________________。
④實驗3中,B的值________(填序號)。
A 等于50% B 大于50% C 小于50% D 從本題資料無法判斷
(2)120 ℃時,在相同條件的密閉容器中,分別進行H2 的初始濃度為2 mol·L-1和4 mol·L-1的實驗,測得反應消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)隨時間(t)的變化關系如圖(圖中實線是消耗CCl4的百分率變化曲線,虛線是產(chǎn)物中CHCl3的百分含量變化曲線)。
①在圖中的四條線中,表示H2的起始濃度為2 mol·L-1的實驗消耗CCl4的百分率變化曲線的是________(填序號)。
②根據(jù)上圖曲線,氫氣的起始濃度為________ mol·L1時,有利于提高CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量。
【答案】K=c(CHCl3)c(HCl)/[c(CCl4)c(H2)] 大于 0.05 mol·L-1·h-1 D c 4
【解析】
(1)①因CCl4的沸點為77℃,CHCl3的沸點為61.2℃,所以在110℃或100℃反應時各物質(zhì)均為氣態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)的表達式書寫;
②110℃時,由實驗2可知反應中各物質(zhì)的平衡濃度均為0.5mol/L,代入表達式計算得平衡常數(shù);實驗1和實驗2的反應溫度相同,所以其平衡常數(shù)相同,利用平衡常數(shù)相等,可以求出實驗1中CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率,然后與50%比較;
③根據(jù)v=計算v(H2);
④對于實驗3,因溫度不同,又不知該反應的熱效應,所以無法判斷轉(zhuǎn)化率的大;
(2)①氫氣濃度越大反應越快,消耗CCl4的百分率變化就越快,相反就比較慢,據(jù)此判斷;
②根據(jù)圖像分析判斷出氫氣的濃度對CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量的影響再判斷。
(1)①因CCl4的沸點為77℃,CHCl3的沸點為61.2℃,所以在110℃或100℃反應時各物質(zhì)均為氣態(tài),CCl4+H2 CHCl3+HCl的平衡常數(shù)K=,故答案為:;
②110℃時,實驗2中,10h后達到平衡,CCl4的轉(zhuǎn)化率為50%,
CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g),
起始(mol/L): 1 1 0 0
變化(mol/L):0.5 0.5 0.5 0.5
平衡(mol/L):0.5 0.5 0.5 0.5
則平衡常數(shù)K==1,
實驗1中,設平衡時四氯化碳的濃度變化量為amol/L,則:
CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g),
起始(mol/L ) 0.8 1.2 0 0
反應(mol/L ) a a a a
平衡(mol/L) 0.8-a 1.2-a a a
則=1,解得a=0.48,則CCl4的轉(zhuǎn)化率為×100%=60%>50%,故答案為:大于;
③由②中計算可知,平衡時氫氣的濃度變化量為0.5mol/L,則v(H2)==0.05mol/(Lh),故答案為:0.05mol/(Lh);
④對于實驗3,因溫度不同,又不知該反應的熱效應,所以無法判斷轉(zhuǎn)化率的大小,故答案為:D;
(2)①由圖像可知,氫氣濃度越大,反應越快,消耗CCl4的百分率變化就越快,相反就比較慢,所以H2起始濃度為2mol/L時,消耗CCl4的百分率變化曲線是c,故答案為:c;
②由圖像可知,a、b表示氫氣的濃度為4mol/L的曲線,c、d表示氫氣的濃度為2mol/L的曲線,從圖中可見,4mol/L的a、b曲線比2mol/L的c、d曲線CCl4轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分率的數(shù)值均高,即氫氣的起始濃度為4mol·L-1時,有利于提高CCl4的平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物中CHCl3的百分含量,故答案為:4。
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【題目】下列說法正確的是
A. 加酶洗衣粉可以很好地洗滌毛織品上的污漬
B. 以地溝油為原料生產(chǎn)的生物柴油和由石油煉得的柴油都屬于烴類物質(zhì)
C. 氯水放置數(shù)天后,漂白性和酸性均減弱
D. “燃煤固硫”、“汽車尾氣催化凈化”都是利用了化學方法來提高空氣質(zhì)量
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室以孔雀石[主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,還含有少量雜質(zhì)FeO、Fe2O3、SiO2]為原料制備CuSO4·5H2O步驟如下:
請回答下列問題:
(1)溶液A的金屬離子有Fe3+和___。檢驗溶液A中含有Fe3的試劑是___。
(2)溶液A中加入H2O2的目的是___,發(fā)生的離子方程式為___。
(3)由溶液C獲得CuSO4·5H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、___、過濾等操作。
(4)溶液B與CuO反應生成Fe(OH)3和溶液C的化學方程式為___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】取表面部分氧化的鎂條8.00g溶于250mL4.00mol·L-1的稀鹽酸中,向所得溶液中滴加未知濃度的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與NaOH溶液的體積關系如圖所示:
請計算:
(1)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度___mol·L-1。
(2)樣品中鎂元素的質(zhì)量___g。
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【題目】如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的標簽的有關內(nèi)容,試根據(jù)標簽上的有關數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)將標準狀況下___L氯化氫氣體通入1.00L水中可得36.5%的濃鹽酸,該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為___mol·L-1。
(2)取用任意體積的該鹽酸時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是_____。
A.溶液中HCl的物質(zhì)的量 B.溶液的濃度 C.溶液中Cl-的數(shù)目 D.溶液的密度
(3)某學生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500mL物質(zhì)的量濃度為0.400mol/L的稀鹽酸。
①該學生需要量取___mL上述濃鹽酸進行配制。
②配制儀器除燒杯、量筒和玻璃棒,還需要的儀器是___、____。
③配制時,下列操作正確的順序是(用字母表示)____。
A.洗滌 B.定容 C.溶解 D.搖勻 E.冷卻 F.稱量 G.轉(zhuǎn)移
④在配制過程中,下列實驗操作對所配制的稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度有何影響?(在括號內(nèi)填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
Ⅰ.未等稀釋后的溶液冷卻到室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶(______)
Ⅱ.定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面下降,再加適量的蒸餾水。(______)
Ⅲ.配制時,容量瓶有少量蒸餾水(______)
Ⅳ.定容時仰視刻度線。(_______)
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【題目】由兩種有機物組成的混合物,在一定的溫度和壓強下完全氣化為氣體.在相同的溫度和壓強下,只要混合氣體體積一定,那么無論兩物質(zhì)以何種比例混合,其完全燃燒時所消耗的氧氣體積就是一定的,符合這種情況的可能組合是:
A. 乙醇()和乙酸() B. 乙醛()和甲醇()
C. 丙醛()和甘油() D. 丙酮()和丙二醇()
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【題目】(1)合成高分子化合物的單體是______;(寫結構簡式)
(2)1mol乳酸( )最多消耗_______molNa;兩分子乳酸在濃硫酸加熱的條件下,可生成一種環(huán)狀酯,寫出此酯的結構簡式:__________;
(3)有機物M的結構簡式為:,則:1 mol M最多消耗的H2、Br2的物質(zhì)的量比值為_________________;1 mol M最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為______________mol.
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【題目】下表給出了14種元素的電負性:
元素 | 電負性 | 元素 | 電負性 | 元素 | 電負性 |
Al | 1.5 | B | 2.0 | Be | 1.5 |
C | 2.5 | Cl | 3.0 | F | 4.0 |
Li | 1.0 | Mg | 1.2 | N | 3.0 |
Na | 0.9 | O | 3.5 | P | 2.1 |
Cl | 2.5 | S | 1.8 |
(1)同一周期中,從左到右,主族元素的電負性_________;同一主族中,從上到下,元素的電負性_________。主族元素的電負性隨原子序數(shù)遞增呈_________變化。
(2)短周期元素中,電負性最大的元素與電負性最小的元素形成的化合物屬于____________化合物,用電子式表示該化合物:___________________。
(3)已知:兩成鍵元素間的電負性差值大于1.7時,通常形成離子鍵,兩成鍵元素間的電負性差值小于1.7時,通常形成共價鍵,則Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中為離子化合物的是_________,為共價化合物的是__________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組利用如圖所示裝置制備少量NCl3。已知:NCl3可由Cl2與NH4Cl溶液在適宜溫度下反應生成。常溫下,NCl3為黃色油狀液體,熔點為-40℃,沸點為71℃;極易爆炸,自然爆炸點為95℃。
回答下列問題:
(1)裝置A中圓底燒瓶內(nèi)所盛放的固體是___(填化學式)。
(2)裝置B中儀器C的名稱是___,實驗過程中該儀器內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為___。
(3)裝置B的燒杯中應控制水浴加熱的溫度范圍為____。
(4)裝置D中所盛放的試劑不能為下列選項中的___(填字母)。
a.生石灰 b.NaOH固體 C.堿石灰 d.無水CaCl2
(5)查閱資料可知,電解pH<5的NH4Cl溶液也可制得NCl3,則電解池中產(chǎn)生NCl3的電極為___(填“陰極’’或“陽極’’),該電極的電極反應式為___。
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