【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮氣流中,通過以下反應制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
(1)2molN2參加反應轉移電子數(shù)為_________。
(2)達到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應速率v與 時間t的關系如圖。圖中t4時引起平衡移動的條件可能是______________________;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時間是____________。
(3)若該反應的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應,則N2的轉化率是__________________ (提示:272 = 729)。
【答案】 12NA 升高溫度或增大壓強 t3~t4 50%
【解析】(1)化合價降低的反應物是氧化劑,氮元素化合價由0價變化為-3價,化合價降低,所以氮氣做氧化劑,每2molN2反應電子轉移12mol,所以2molN2參加反應轉移電子數(shù)為12NA; 故答案為: 12NA;
(2)t4時正逆反應速率都較原平衡時的速率大,可升高溫度或增大壓強;t6時正逆反應速率都較原平衡時的速率大,但平衡不移動,前后氣體化學計量數(shù)之和不等,只能是使用催化劑;在t4時反應向逆反應方向移動,則t3~t4時平衡混合物中CO的含量最高,
故答案為:升高溫度或縮小體積;t3~t4;
(3 )設反應的N2的物質的量為x,
3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g)
起始: 2mol 0
轉化: x 3x
平衡: 2-x 3x
則平衡時N2的濃度為(2-x)mol/L,CO的濃度為3x mol/L,則有: = 729,解之得x=1,則N2的轉化率是1÷2×100%=50%,故答案為:50%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學基本概念是化學知識的重要組成部分。
(1)在“鹽析”、“ 升華”、“蒸餾”、 “干餾”這幾個名詞概念中,與化學變化有關聯(lián)的是__________。
(2)在①氯水、②七水硫酸鋅、③水玻璃、④王水這幾種與“水”相關的物質概念中,表示純凈物的是_____(填寫序號)
(3)“膠體”是化學基本概念之一。實驗室通常采用向沸水中逐滴加入________的方法來制備Fe(OH)3膠體,生成Fe(OH)3膠體的化學方程式可表示為____________。若向所制得的Fe(OH)3膠體中逐滴加入稀硫酸至過量,可以觀察到的現(xiàn)象是____________。
(4)“氧化還原”、“反應介質”等也是化學中常用的基本概念。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是一種比較強的氧化劑,但用它的水溶液在常溫及酸性介質中與雙氧水混合制備藍色晶態(tài)CrO5的反應卻是一個非氧化還原反應,請寫出該反應的離子方程式______________。CrO5的名稱是過氧化鉻,則每個CrO5的分子中含有的過氧鍵數(shù)目為_______________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學在疫情防控中發(fā)揮著重要作用,下列說法不正確的是( )
A.二氧化氯可用于自來水消毒
B.醫(yī)用消毒酒精是95%的乙醇溶液
C.醫(yī)用防護口罩的材料之一是聚丙烯,聚丙烯屬于高分子材料
D.84消毒液和酒精混合消毒作用減弱,可能發(fā)生了復雜的化學反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是:
A.2,2,3,3一四甲基丁烷 B.2,3,4一三甲基戊烷
C.3,4一二甲基己烷 D.2,5一二甲基己烷
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有8種物質:①乙烷;②乙烯;③乙炔;④苯;⑤甲苯;⑥溴乙烷;⑦聚丙烯;⑧環(huán)己烯。其中既不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能與溴水反應使溴水褪色的是( )
A.①②③⑤B.④⑥⑦⑧C.①④⑥⑦D.②③⑤⑧
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【題目】用 NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( )
A.常溫常壓下,含有 NA個氮原子的氮氣體積約為 11.2L
B.標準狀況下,64gSO2中含有的原子數(shù)為 3NA
C.在常溫常壓下,11.2L Cl2含有的分子數(shù)為 0.5NA
D.標準狀況下,11.2L H2O 含有的分子數(shù)為 0.5NA
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【題目】下列每組中各有三對物質,它們都能用分液漏斗分離的是( )
A.乙酸乙酯和水、酒精和水、苯酚和水
B.二溴乙烷和水、溴苯和水,硝基苯和水
C.甘油和水、甲苯和水、乙酸和乙醇
D.油酸和水、甲苯和水、己烷和苯
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【題目】碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,簡稱DMC)在醫(yī)藥、農藥、香料等多個領域具有廣泛的應用,稱為綠色化學品。目前,主要通過甲醇、CO、O2在常壓、70~120℃和催化劑的條件下合成DMC。主要副產物有HCOOCH3和CO2。請回答下列問題:
(1)已知:①CO的標準燃燒熱為:283.0 kJmol1
②1mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44.0 kJ的熱量
③2CH3OH(g)+CO2(g)→CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=15.5 kJmol1
則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)→CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H=______________ 。
該反應在常壓和70~120℃條件下就能自發(fā)反應的原因是_______________。
(2)在制備DMC的實際工藝過程中,用活性炭負載法制得的催化劑比沉淀法制得的催化劑有更高的活性,說明影響催化劑活性的因素有______________ 。從化學反應原理分析,合適的催化劑在化學反應中的作用有①_________________, ②提高化學反應的選擇性能。
(3)使用甲醇汽油可減少汽車尾氣對環(huán)境的污染,某化工廠用水煤氣為原料合成甲醇,恒溫條件下,在體積可變的密閉容器中發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g),達到平衡時,測得CO、H2、CH3OH分別為1mol、1mol、1mol,容器的體積為3L,該溫度下,現(xiàn)往容器中繼續(xù)通入3mol CO,此時v(正)__________ v(逆)(選填‘‘>”、“<’’或“=”),用數(shù)據(jù)說明理由__________________。
(4)某研究小組在某溫度下,在100mL恒容密閉容器中投入2.5mol CH3OH(g)、適量CO2和6×105 mol催化劑發(fā)生反應③,研究反應時間對甲醇轉化數(shù)(TON)的影響,其變化曲線如右圖所示。(計算公式為:TON=轉化的甲醇的物質的量/催化劑的物質的量)。
在該溫度下,最佳反應時間是_________h;4~10h內DMC的平均反應速率是_______ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氫氣是一種清潔高效能源,以甲醇為原料可以制取氫氣;卮鹣铝袉栴}:
(1)甲醇水蒸氣重整制氫
主反應:①CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH =+90.7kJ/mol
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH =-41.2 kJ/mol
副反應:③CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH =+206.3 kJ/mol
則甲醇水蒸氣重整制氫反應(反應Ⅰ):CH3OH(g) +H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的 ΔH=_________。反應②中lmolCO與lmol水蒸氣反應的的活化能為E1kJ,則該反應生成物的活化能為_________kJ。
(2)實驗室模擬甲醇水蒸氣重整制氫過程,合成器組成n(CH3OH):n(H2O) =1:1時,體系中甲醇的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如圖所示。
①該反應的平衡常數(shù)表達式為_______________。
②當溫度為250℃、壓強為P2時,反應達平衡時H2的體積分數(shù)為______________。
③圖中的壓強由小到大的順序是________________。
④根據(jù)主副反應分析,氫氣的產率隨壓強的增大而___________,其原因是__________________。
(3)MFC30氫氧燃料電池是以碳酸鹽為電解質(提供CO32-)的高溫型燃料電池,負極的電極反應式為_____。
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