【題目】C、N、S是重要的非金屬元素,按要求回答下列問題:
(1)煙道氣中含有的CO和SO2是重要的污染物,可在催化劑作用下將它們轉(zhuǎn)化為S(s)和CO2,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________________________________________。
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.0 kJ·mol-1。
(2)向甲、乙兩個(gè)均為1 L的密閉容器中,分別充入5 mol SO2和3 mol O2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+
O2(g)2SO3(g) ΔH<0。甲容器在溫度為T1的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為4.5 mol;乙容器在溫度為T2的條件下反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)SO3的物質(zhì)的量為4.6 mol。則T1___T2(填“>”、“<”),甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________________。
(3)如圖所示,A是恒容的密閉容器,B是一個(gè)體積可變的充氣氣囊。保持恒溫,關(guān)閉K2,分別將1 mol N2和3 mol H2通過K1、K3充入A、B中,發(fā)生的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),起始時(shí)A、B的體積相同均為a L。
①下列示意圖既能說明A容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),又能說明B容器中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。
②容器A中反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)所需時(shí)間t s,達(dá)到平衡后容器的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/span>5/6,則平均反應(yīng)速率υ(H2)=___________________________。
(4)將0.1 mol氨氣分別通入1 L pH=1的鹽酸、硫酸和醋酸溶液中,完全反應(yīng)后三溶液中NH4+離子濃度分別為c1、c2、c3,則三者濃度大小的關(guān)系為____________(用“c1、c2、c3和>、<、=”表示)。已知醋酸銨溶液呈中性,常溫下CH3COOH的Ka=1×10-5 mol·L-1,求該溫度下NH4Cl的水解常數(shù)K h 為_________。
【答案】2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH= -270 kJ·mol-1 > 108 L·mol-1或108 d 1/at mol·L-1·s-1 c1=c2<c3 10-9 mol/L或10-9
【解析】
本題考查熱化學(xué)方程式的書寫,利用三段式進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算,溶液中離子濃度的大小關(guān)系以及鹽類的水解等知識(shí),綜合性較強(qiáng),有一定難度。
(1)①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.0 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)①×2-反應(yīng)②即可,2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ·mol-1
故答案為:2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-270kJ·mol-1 。
(2)因?yàn)榉磻?yīng)正向?yàn)榉艧,所以三氧化硫增多,說明平衡正向移動(dòng),溫度降低,選>
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
起始物質(zhì)的量5 3 0
改變物質(zhì)的量4.5 2.25 4.5
平衡物質(zhì)的量0.5 0.75 4.5
的密閉容器的體積為1 L,根據(jù)方程式計(jì)算得,平衡時(shí)二氧化硫的濃度為0.5mol/L,氧氣的濃度為0.75mol/L,三氧化硫的濃度為4.5molL,所以平衡常數(shù)=4.5×4.5/(0.5×0.5×0.75)=108L·mol-1或108;
故答案為:108 L·mol-1或108。
(3)①a、A中氣體的密度始終不變,而B中的密度隨體積變化而變化,平衡時(shí)不變;
b、反應(yīng)過程中平衡常數(shù)始終不變,不能說明平衡;
c、正反應(yīng)起點(diǎn)最大,所以錯(cuò)誤;
d、氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率逐漸增大,最后不變,說明反應(yīng)到平衡。
選d。
② N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物質(zhì)的量1 3 0
改變物質(zhì)的量x 3x 2x
平衡物質(zhì)的量1-x 3-3x 2x
(1-x+3-3x+2x)/(1+3)=5/6解x=1/3所以氫氣的反應(yīng)速率=1/atmol·L-1·S-1。
故答案為:1/atmol·L-1·S-1。
(4)鹽酸和硫酸完全反應(yīng),醋酸有剩余,對(duì)銨根離子水解抑制作用,所以在醋酸溶液中銨根離子濃度最大,關(guān)系為c1=c2<c3,因?yàn)榇姿徜@為中性,說明醋酸的電離程度=氨水的電離程度,銨鹽的水解平衡常數(shù)=10-14/10-5=10-9;故答案為:10-9 mol/L或10-9 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】垃圾假單胞菌株能夠在分解有機(jī)物的同時(shí)分泌物質(zhì)產(chǎn)生電能,其原理如下圖所示。下列說法正確的是( )
A. 電流由左側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向右側(cè)電極
B. 放電過程中,正極附近pH 變小
C. 若1molO2 參與電極反應(yīng),有4 mol H+穿過質(zhì)子交換膜進(jìn)入右室
D. 負(fù)極電極反應(yīng)為:H2PCA + 2e-=PCA + 2H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】存在于肉桂等植物體內(nèi)的肉桂醛是一種具有殺菌消毒防腐作用的有機(jī)物。下列是其參與合成香料工業(yè)定香劑E及吸水性高分子聚酯N的路線示意圖:
已知:①R-CHO+CH3CHOR-CH=CH=CHO(R為烴基)
②RCHORCH(OC2H5)2RCHO
(1)①的反應(yīng)類型是__________;②所需的試劑和條件是__________。
(2)自然界中天然存在的肉桂醛均為反式結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)是__________。
(3)③的化學(xué)方程式是__________。
(4)M中所含的兩個(gè)相同官能團(tuán)的名稱是__________。
(5)合成路線中④、⑤兩個(gè)步驟的目的是__________。
(6)P是E的某種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____________________。
a.有兩個(gè)相同的官能團(tuán),且能與銀氨溶液作用生成銀
b.分子內(nèi)含苯環(huán),核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比是2:2:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機(jī)合成的氯化催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用熔融的錫(熔點(diǎn)231.9C)與Cl2 反應(yīng)制備SnCl4裝置如下圖所示。
已知,① SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2xH2O;②SnCl2、SnCl4有關(guān)物理性質(zhì)如下表。
物質(zhì) | 顏色、狀態(tài) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ |
SnCl2 | 無色晶體 | 246 | 652 |
SnCl4 | 無色液體 | -33 | 114 |
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是__________,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(2)裝置B、C 中盛裝的試劑分別是_______、__________。
(3)當(dāng)觀察到裝置F液面上方出現(xiàn)_____現(xiàn)象時(shí)才開始點(diǎn)燃酒精燈,待錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱。此時(shí)繼續(xù)加熱的目的有:①加快氯氣與錫反應(yīng),②__________。
(4)E裝置中b的作用是___________。
(5)若制得產(chǎn)品中含有少量Cl2,則可采用下列_____(填字母)措施加以除去。
A.加入NaOH 萃取分液 B.加入足量錫再加熱蒸餾
C.加入碘化鉀冷凝過濾 D.加入飽和食鹽水萃取
(6)可用滴定法測(cè)定最后產(chǎn)品的純度。準(zhǔn)確稱取該樣品mg加入到適量濃鹽酸溶解,然后再加水稀釋至250 mL,用移液管移取25.00 ml,稀釋后的溶液于錐形瓶中,加入兩滴淀粉溶液作指示制,用cmol/L 的KIO3 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,平行滴定3 次,平均消耗V mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。已知滴定時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:Sn2++IO3-+H+→Sn4++I2+H2O(未配平);卮鹣铝袉栴}:
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為____________。
②產(chǎn)品中SnCl2(摩爾質(zhì)量為M g/mol )的含量為____%(用含m、c、V、M 的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)2 min后測(cè)得D的濃度為0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列說法正確的是( )
A. 該反應(yīng)方程式中,x=1 B. 2 min時(shí),A的物質(zhì)的量為0.75 mol
C. 2 min時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為50% D. 反應(yīng)速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫代硫酸鈉晶體又名大蘇打、海波,主要用于照相業(yè)作定影劑、鞣革時(shí)作還原劑。易溶于水,遇酸易分解。實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置略去部分加持儀器模擬生成過程。
(1)實(shí)驗(yàn)室可利用晶體和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的硫酸制備氣體,該反應(yīng)中硫酸濃度不能太大的原因是_________________________。
(2)在C中制取硫代硫酸鈉晶體時(shí),先向C中燒瓶加入和混合溶液,再向A中燒瓶滴加。則裝置C中發(fā)生反應(yīng)生成的化學(xué)方程式為_________
(3)實(shí)驗(yàn)中,為使緩慢通入燒瓶C,采取的操作是_____________。裝置D的作用是_______________。裝置E中為__________溶液。
(4)繼續(xù)通入氣體至溶液PH接近7,停止通入氣體,取下C,過濾。實(shí)驗(yàn)過程中若沒及時(shí)停止通入氣體,可能產(chǎn)生的后果是______________。反應(yīng)終止后,燒瓶C中除析出,其中可能含有雜質(zhì)。為減少雜質(zhì)的量,第步操作應(yīng)稍作改動(dòng),具體操作是___________________
(5)的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得粗產(chǎn)品通過_____________方法提純。海波可用于攝影上的定影劑,因?yàn)樗芘c鹵化銀起化學(xué)反應(yīng),生成易溶于水的銀絡(luò)合物,沖走膠片上多余的感光劑起定影作用,溴化銀與海波反應(yīng)的離子方程式為__________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】干燥的二氧化碳和氮?dú)夥磻?yīng)可生成氨基甲酸銨固體,化學(xué)方程式為:,在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制備氨基甲酸銨的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,回答下列問題:
(1)裝置1用來制備二氧化碳?xì)怏w:將塊狀石灰石放置在試管中的帶孔塑料板上,漏斗中所加試劑為____;裝置2中所加試劑為____;
(2)裝置4中試劑為固體NH4Cl和Ca(OH)2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________;試管口不能向上傾斜的原因是__________。裝置3中試劑為KOH,其作用為______________。
(3)反應(yīng)時(shí)三頸瓶需用冷水浴冷卻,其目的是_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛。
發(fā)生的反應(yīng)如下:
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
沸點(diǎn)/℃ | 密度/(g·cm﹣3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90~95℃,在E中收集90℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分,產(chǎn)量2.0g;卮鹣铝袉栴}:
(1)上述裝置圖中,B儀器的名稱是__________,D儀器的名稱是__________;
(2)加入沸石的作用是__________;
(3)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是__________ (填正確答案標(biāo)號(hào));
a.潤(rùn)濕 b.干燥 c.檢漏 d.標(biāo)定
(4)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí),水在__________層(填“上”或“下”);
(5)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90~95℃。其原因是______________________________;
(6)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為__________%。
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