【題目】為應(yīng)對(duì)石油短缺,一碳化學(xué)研究備受關(guān)注。一碳化學(xué)是指以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物如甲醇、一氧化碳等為原料,制造產(chǎn)品的化學(xué)體系的總稱(chēng)。
(1)CH3OH(g)和NH3(g)在一定條件下反應(yīng)可制得甲胺CH3NH2(g)。
①已知該反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
共價(jià)鍵 | C—O | N—H | C—N | C—H |
E/(kJ/mol) | a | b | c | d |
則H—O鍵的鍵能為_________________kJ/mol(用含有字母的代數(shù)式表示)
②在某恒容密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),其他條件不變的情況下,分別測(cè)得起始時(shí)CH3OH(g)的物質(zhì)的量和溫度對(duì)平衡時(shí)CH3NH2(g)的體積分?jǐn)?shù)的影響,如圖所示:(圖中T1、T2表示溫度)
則T1_________T2(填“>”、“<”或“=”);____________(填“a”、“b”或“c”)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡狀態(tài)中反應(yīng)物NH3(g)的轉(zhuǎn)化率最大。b、d兩點(diǎn)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為Kb________Kd(填“>”、“<”或“=”)。
(2)甲醇在工業(yè)上可利用水煤氣來(lái)合成:。將1mol CO和2mol H2通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),在一定溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù) (CH3OH)變化趨勢(shì)如圖所示:
圖中Y軸表示的外界條件為________________,判斷的理由是______________________。
已知v(正)=k(正)·p(CO)·p(H2)2,v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),其中k(正)、k(逆)分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),p為各組分的分壓。在M點(diǎn)所處的溫度(T3℃)和壓強(qiáng)(p0kPa)下,反應(yīng)在20分鐘達(dá)到平衡時(shí) (CH3OH)=10%,該溫度下反應(yīng)的平常數(shù)KP=____________kPa-2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。若在15分鐘時(shí),此時(shí)______________(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
【答案】12+a+b-c > c > 溫度 反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使(CH3OH)減小 3.03
【解析】
反應(yīng)放出的熱量=成鍵釋放的能量-斷鍵吸收的能量;根據(jù)圖象可知,隨起始時(shí)CH3OH(g)的物質(zhì)的量的增加,平衡時(shí)CH3NH2(g)的體積分?jǐn)?shù)先增加后減小,平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān);反應(yīng)為放熱反應(yīng)、氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)。
(1) ①根據(jù)反應(yīng)斷裂了碳氧鍵、氮?dú)滏I,形成了碳氮鍵和氧氫鍵,設(shè)H—O鍵的鍵能為x,斷鍵吸收的能量為(a+b) kJ/mol,成鍵釋放的能量為(c+x)kJ/mol,則,解得x=12+a+b-c。
②當(dāng)起始時(shí)CH3OH(g)的物質(zhì)的量相同時(shí),T1溫度下平衡時(shí)CH3NH2(g)的體積分?jǐn)?shù)小于T2溫度下平衡時(shí)CH3NH2(g)的體積分?jǐn)?shù),因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),故T1>T2;起始時(shí)CH3OH(g)的物質(zhì)的量越大,平衡正移,NH3(g)的轉(zhuǎn)化率越大,則c點(diǎn)NH3(g)的轉(zhuǎn)化率最大;平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),因反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越大,平衡常數(shù)越小,故b的平衡常數(shù)大于d點(diǎn)的。
(2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆移,平衡時(shí)甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小,故Y軸表示的外界條件為溫度;相同條件下,氣體的體積分?jǐn)?shù)等于氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),設(shè)平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量為x,則反應(yīng)生成甲醇為xmol,消耗CO x mol,消耗H22xmol,平衡時(shí)CO為(1-x)mol,H2為(2-2x)mol, ,解得x=0.25mol,CO平衡分壓=,H2平衡分壓=,甲醇平衡分壓=,則KP=kPa-2;因?yàn)?/span>v(正)=k(正)·p(CO)·p(H2)2,v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),當(dāng)v(正)= v(逆)時(shí),,則在15分鐘時(shí),
。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700—900℃時(shí),O2—可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng),反應(yīng)生成物均為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.電池內(nèi)的O2—由電極甲移向電極乙
B.電池總反應(yīng)為N2H4+2O2=2NO+2H2O
C.當(dāng)甲電極上有1molN2H4消耗時(shí),標(biāo)況下乙電極上有22.4LO2參與反應(yīng)
D.電池外電路的電子由電極乙移向電極甲
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】無(wú)公害肥料 黑肥的主要成分是氰氨基化鈣(CaCN2),CaCN2的制備原理為CaCO3+2HCN=CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列敘述錯(cuò)誤的是
A.H2為還原產(chǎn)物
B.、HCN中碳原子的雜化方式相同
C.CaCN2和CO2中所含化學(xué)鍵的類(lèi)型不同
D.碳酸鈣的分解溫度比碳酸鎂高的原因是Ca2+結(jié)合中O2-的能力比Mg2+弱
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Cu2O在涂料、有色玻璃和催化劑等領(lǐng)域有著廣泛的用途。Cu2O為紅色粉末,不溶于水,易溶于鹽酸和稀硫酸?捎秒娊夥ㄖ苽溲趸瘉嗐~:用銅作陽(yáng)極,鈦片作陰極,電解液為一定濃度的NaCl和NaOH的混合溶液;陽(yáng)極及其溶液中有關(guān)轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.電解液中的NaOH不能用鹽酸代替
B.過(guò)程①中Cu被氧化生成CuCl-
C.過(guò)程④的離子方程式為2Cu(OH)Cl-=Cu2O+2Cl-+H2O
D.當(dāng)電路中有0.05mol e-通過(guò)時(shí),消耗0.32g Cu
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為氣相直接水合法C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp為 (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
A.0.082B.0.072C.0.072MPa-1D.0.082 MPa-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示測(cè)定溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的裝置,甲與乙中盛有濃度相同的不同液體。接通電源后將甲中液體逐滴滴入乙中,發(fā)現(xiàn)燈泡由亮→暗滅→亮。下表中甲、乙所盛液體符合要求的是( )
選項(xiàng) | 甲 | 乙 |
A | 氯化鈉溶液 | 硝酸銀溶液 |
B | 氨水 | 醋酸 |
C | 稀鹽酸 | 碳酸鈣懸濁液 |
D | 硫酸銅溶液 | 氫氧化鋇溶液 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組試?yán)面V鋁合金廢料(不含其它雜質(zhì))制備硫酸鋁晶體,其實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)在鎂鋁合金中加入NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________,固體B的化學(xué)式________。
(2)向?yàn)V液中通入足量二氧化碳的離子方程式_______________
(3)操作Ⅱ包含的實(shí)驗(yàn)步驟有:________、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。
(4)若初始時(shí)稱(chēng)取的鎂鋁合金廢料的質(zhì)量為7.65 g,得到固體A的質(zhì)量為3.6 g,硫酸鋁晶體的質(zhì)量為49.95 g(假設(shè)每一步的轉(zhuǎn)化率均為100%)。計(jì)算所得硫酸鋁晶體的化學(xué)式為______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】圖中表示2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0,能正確反映該可逆反應(yīng)變化的圖象是( 。
A. B.
C. D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某課外活動(dòng)小組研究金屬鉀的性質(zhì)。他們首先通過(guò)分析鉀與鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖及查閱有關(guān)資料,知道鉀與鈉屬于同一類(lèi)物質(zhì),在性質(zhì)上有許多相似之處。但在金屬活動(dòng)性順序表中,鉀排在鈉的前面,鉀在空氣中燃燒的產(chǎn)物是超氧化鉀(KO2)。
(1)預(yù)測(cè)鉀的化學(xué)性質(zhì),完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①鉀在氯氣中燃燒____________________________;
②點(diǎn)燃鉀劇烈燃燒_____________________________;
③將小塊鉀投入冷水中______________________________;
(2)推測(cè)鉀在自然界中的存在方式是(填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)________。
(3)該小組研究鉀的性質(zhì)時(shí)用到的主要方法有____________________________________。
(4)他們研究金屬鉀性質(zhì)的程序是__________________________________。
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