【題目】碳及其化合物在能源、材料等方面具有廣泛的用途。回答下列問題:
(1)碳酸和草酸均為二元弱酸,其電離分為兩步進行,已知其電離常數(shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:向Na2CO3溶液中滴加草酸溶液,開始時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
H2CO3 | H2C2O4 | |
K1 | 4.2×10-7 | 5.4×10-2 |
K2 | 5.6×10-11 | 5.4×10-5 |
(2)常溫時,C和CO的燃燒熱△H分別為-394.0 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1,該條件下C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式為 。
(3)氫氣和一氧化碳在一定條件下可合成甲醇,反應(yīng)如下
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=Q kJ·mol-1。
①該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)如下表:
溫度(℃) | 250 | 300 | 350 |
K(L2·mol-1) | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由此可判斷Q 0(填“>”、“=”或“<”)
②一定溫度下,將6 mol H2和2mol CO充入到體積為2 L的密閉容器中,10 min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時測得c(CO)=0.2 mol·L-1,該溫度下的平衡常數(shù)K= 。0~10 min內(nèi),反應(yīng)速率v(CH3OH)= 。
③在兩個密閉容器中分別都充入20 mol H2和10 mol CO,測得一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(p)的變化如下圖所示:
A、B兩點壓強大小關(guān)系:p1 p2(填“>”、“=”或“<”)。若A點對應(yīng)容器的容積為20 L,則B點對應(yīng)的容器的容積為 L。
【答案】(1)H2C2O4+2CO32-=2HCO3-+C2O42-(2分)
(2)2C(g)+O2(g)=2CO(g) △H=-222.0kJ·mol-1(2分)
(3)①<(1分) ②2.041L2·mol-2(2分) 0.08mol·L-1·min-1(2分)③<(1分)4(2分)
【解析】
試題分析:(1)由圖表可知草酸的一級電離、二級電離均大于碳酸的一級、二級電離,即HC2O4-的酸性比H2CO3強,則向Na2CO3溶液中滴加草酸溶液,開始時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2C2O4+2CO32-=2HCO3-+C2O42-;
(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g);△H=-394kJ/mol
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律,①-②得可得:C燃燒生成CO的熱化學(xué)方程式為:
C(s)+1/2O2(g)=CO (g)△H=-111.kJ/mol,
即:2C(g)+O2(g)—2CO(g) △H=-222.0kJ·mol-1;
(3)①溫度升高,平衡常數(shù)減小,可知反應(yīng)逆向進行,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即Q<0;②10 min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時測得c(CO)=0.2 mol·L-1,則CO的變化濃度為2mol/2L-0.2 mol·L-1=0.8mol/L,可知H2的變化濃度為1.6mol/L,CH3OH的變化濃度為0.8mol/L,平衡時H2的濃度為6mol/2L-1.6mol/L=1.4mol/L,則該溫度下的平衡常數(shù)K=c(CH3OH)÷[c(CO)×c2(H2)]=0.8÷(0.2×1.42)=2.041,0~10 min內(nèi),反應(yīng)速率v(CH3OH)=c(CH3OH)÷10min=0.08mol·L-1·min-1;
③正反應(yīng)方向為氣體體積減小的方向,T1℃時比較CO的轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化率越大,則壓強越大,圖象中PB轉(zhuǎn)化率大于PA,可知PA<PB;
③A、B兩容器溫度相同,即化學(xué)平衡常數(shù)相等,且B點時CO的轉(zhuǎn)化率為0.8,
則 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol):10 20 0
轉(zhuǎn)化(mol):8 16 8
平衡(mol):2 4 8
設(shè)體積為VL,則有K==4,V=4L。
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【題目】一定溫度下,在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),下列說法正確的是
容器編號 | 溫度(℃) | 起始物質(zhì)的量(mol) | 平衡物質(zhì)的量 | |
CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) | ||
Ⅰ | 387 | 0.20 | 0.080 | 0.080 |
Ⅱ | 387 | 0.40 | ||
Ⅲ | 207 | 0.20 | 0.090 | 0.090 |
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.達到平衡時,容器Ⅰ中的CH3OH體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反應(yīng)到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的長
D.若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進行
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【題目】下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( )
A.NaHCO3溶液與鹽酸:CO32+2H+H2O+CO2↑
B.將少量的銅屑放入硝酸銀溶液中:Cu+2Ag+Cu2++2Ag
C.用醋酸溶液除水垢:2H++CaCO3Ca2++H2O+CO2↑
D.Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液:Ca2++HCO3+OHH2O+CaCO3↓
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【題目】一定溫度下,在容積可變的恒壓容器中,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,再向容器內(nèi)通入一定量NO2,再次達到平衡時,N2O4的體積分數(shù)( )
A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷
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【題目】9月15日22時04分09秒,長征二號FT2火箭托舉著天宮二號空間實驗室騰空而起,成功送上太空。該火箭所用的推進燃料偏二甲肼(化學(xué)式為C2H8N2),下列說法中正確的是
A.lmolC2H8N2中含有lmolN2
B.偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60g
C.偏二甲肼是比液氫更環(huán)保的燃料
D.偏二甲肼燃燒時能放出大量的熱和氣體
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【題目】【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
I.2015年國產(chǎn)C919大型客機正式下線,標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)幾個具有自行研制大型飛機的國家之一,標(biāo)志著我國航空工業(yè)進入了新的發(fā)展階段。
(1)飛機的外殼通常采用鎂-鋁合金材料,鋁的價電子排布圖為 ,第一電離能:鎂 (填“大于”或“小于”)鋁。
(2)現(xiàn)代飛機為了減輕質(zhì)量而不減輕外殼承壓能力,通常采用復(fù)合材料--玻璃纖維增強塑料,其成分之一為環(huán)氧樹脂,常見的E51型環(huán)氧樹脂中部分結(jié)構(gòu)如下圖所示:
其中碳原子的雜化方式為 ,個數(shù)比為 。
II.大型飛機的發(fā)動機被譽為航空工業(yè)皇冠上的“寶石”。制造過程中通常采用碳化鎢做關(guān)鍵部位的材料。
(3)鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族,請寫出其外圍電子排布式 ;
(4)下圖為碳化鎢晶體的一部分結(jié)構(gòu), 碳原子嵌入金屬鎢的晶格的間隙,并不破壞原有金屬的晶格,形成填隙+固溶體,也稱為填隙化合物。在此結(jié)構(gòu)中,其中鎢原子有 個,1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有 個 ,下列金屬元素的堆積方式與碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置類似的是 。
A. Fe Cu B.Ti Au C.Mg Zn D.Cu Ag
(5)假設(shè)該部分晶體的體積為Vcm3,碳化鎢的摩爾質(zhì)量為M g/mol,密度為b g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)NA用上述數(shù)據(jù)可以表示為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列除雜試劑和方法不正確的是
編號 | 被提純物質(zhì)(雜質(zhì)) | 除雜試劑 | 分離方法 |
A | 甲烷(乙烯) | 酸性高錳酸鉀溶液 | 洗氣 |
B | 乙烯(二氧化硫) | 氫氧化鈉溶液 | 洗氣 |
C | 溴苯(溴) | 氫氧化鈉溶液 | 分液 |
D | 苯(苯酚) | 氫氧化鈉溶液 | 分液 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】離子方程式BaCO3+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+中的H+能代表的物質(zhì)是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH
A. ②④⑤ B.①④⑤ C.①⑤ D.①③
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