【題目】煤的氣化在煤化工業(yè)中占有重要地位,至今仍然是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為-285.8 kJmol-1、-283.0 kJmol-1和-726.5 kJmol-1。請(qǐng)寫(xiě)出甲醇(CH3OH)不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:________。
(2)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。下表所列數(shù)據(jù)是該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H_______0(填“>”、“=”或“<”)
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,4min達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,此時(shí)的溫度為________,則反應(yīng)速率v(H2)=__________。
(3)T℃時(shí),在t0時(shí)刻,合成甲醇反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡,若在t1時(shí)刻將容器的體積縮小為原來(lái)的一半,在t2時(shí)刻又達(dá)到新的平衡,請(qǐng)?jiān)趫D中用曲線表示t1~t2時(shí)間段氫氣、甲醇物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)示意圖_______(其他條件不變,曲線上必須標(biāo)明氫氣、甲醇)。
【答案】 CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H=-443.5kJ/mol < 250℃ 0.4mol/(L·min)
【解析】試題分析:(1)由CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1,則
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJmol-1
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJmol-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJmol-1-(-283.0kJmol-1)=-443.5kJmol-1;
(2)①由表中數(shù)據(jù)可知隨著溫度的升高,平衡常數(shù)逐漸減小,這說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則△H<0;
② CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g)
c(起始)mol/L 1 3 0
c(變化)mol/L 0.8 1.6 0.8
c(平衡)mol/L 0.2 1.4 0.8
則平衡常數(shù)K=
所以此時(shí)的溫度為250℃
反應(yīng)速率v(H2)=1.6mol/L÷4min=0.4mol/(L·min)。
(3)T℃時(shí),在t0時(shí)刻,合成甲醇反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡,若在t1時(shí)刻將容器的體積縮小為原來(lái)的1/2,壓強(qiáng)增大,平衡顯正反應(yīng)方向進(jìn)行,所以t1~t2時(shí)間段氫氣、甲醇物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)示意圖為(見(jiàn)答案)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于吸熱反應(yīng)X+Y=Z+W(Ex、EY、Ez、Ew分別代表X、Y、Z、W所具有的能量),以下說(shuō)法一定正確的是 ( )
A.Ex<Ez+Ew
B.Ey>Ez+Ew
C.Ex+EY>Ez+Ew
D.Ex+Ey<Ez+Ew
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】密閉容器中充入一定量N2和H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.使用合適催化劑可以加快反應(yīng)速率
B.升高溫度可以增大反應(yīng)速率
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),N2、H2和NH3物質(zhì)的量濃度一定相等
D.若反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,N2和H2不可能100%轉(zhuǎn)化為NH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)在呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉作為供氧劑。請(qǐng)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置,選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品,設(shè)計(jì)并完成對(duì)過(guò)氧化鈉這一性質(zhì)的探究。
(1)A是實(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________;裝置B的作用是____________。
(2)檢驗(yàn)F中氣體成分,即能說(shuō)明過(guò)氧化鈉可作潛水艇供氧劑,則實(shí)驗(yàn)操作的方法及現(xiàn)象是_______________。
(3)查閱有關(guān)資料表明:2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑。某研究小組用同位素標(biāo)記法對(duì)過(guò)氧化鈉進(jìn)行標(biāo)記(),以探究這一反應(yīng)的歷程:_________________
①甲同學(xué)從電子轉(zhuǎn)移角度得出其離子方程式為:_______________。
②乙同學(xué)發(fā)現(xiàn):向Na2O2與水反應(yīng)后的溶液中加入MnO2,又產(chǎn)生無(wú)色能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,從這個(gè)角度,寫(xiě)出其反應(yīng)歷程:___________________。
(4)設(shè)計(jì)并完成過(guò)氧化鈉樣品(已知所含雜質(zhì)與酸堿均不反應(yīng))的純度測(cè)定:
甲、乙兩位同學(xué)各取了ag樣品并分別配制成了100.00mL溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作中甲同學(xué)是將樣品直接溶于蒸餾水中;而乙同學(xué)卻是將蒸餾水先加熱煮沸,再把蒸餾水分成兩份,一份中趁熱加入樣品溶解,待冷卻到室溫后再加人另一份水來(lái)進(jìn)行配制。他們分別取出各自配制的溶液20.00mL,加入酚酞數(shù)滴后,用濃度為cmol/L的鹽酸進(jìn)行滴定;重復(fù)滴定操作2次,甲同學(xué)和乙同學(xué)分別計(jì)算出了所用鹽酸的體積平均值,分別為VAmL和VWmL。
①在樣品的溶解與配制中,你認(rèn)為_(kāi)______(填“甲”、“乙”)同學(xué)的操作是合理的,理由是:__________________。
②另一同學(xué)的操作將會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
③原過(guò)氧化鈉樣品的純度是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(15分)某探究小組以硫酸和銅為原料設(shè)計(jì)如下四種制備硫酸銅晶體的路線:
請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)甲方案中第一步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。
(2)甲、乙、丙方案中,_____方案更合理,原因是________________。
(3)采用乙方案,用廢銅、廢酸(含HNO3、H2SO4)為主要原料制備硫酸銅晶體,某含有c(HNO3)=2molL-1,c(H2SO4)=4molL-1的廢酸混合液100mL(不使用其它酸或氧化劑),最多能制備硫酸銅晶體(CuSO4 5H2O)的質(zhì)量為_(kāi)__________。
(4)丙方案中灼燒時(shí),應(yīng)在________中進(jìn)行(填儀器名稱),該實(shí)驗(yàn)中的后續(xù)操作指的是____________。
(5)丁方案中X可以是試劑,也可以是反應(yīng)條件:
①若X為試劑,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。
②若X為反應(yīng)條件,即通電,在虛線框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(12分)甲學(xué)生對(duì)Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(1)B中反應(yīng)的離子方程式是_ ___。
(2)A中溶液變紅的原因是__ __。
(3)為了探究現(xiàn)象II的原因,甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在 。
②取A中黃色溶液于試管中,加入過(guò)量的KSCN溶液,最終得到紅色溶液。
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)生現(xiàn)象Ⅱ的原因是SCN-與Cl2發(fā)生了反應(yīng)。
(4)甲同學(xué)猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他又進(jìn)行了如下研究。
資料顯示:SCN-的電子式為
①甲同學(xué)認(rèn)為SCN-中碳元素沒(méi)有被氧化,理由是 。
②取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,由此證明SCN—中被氧化的元素是 。
③通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了SCN-中氮元素轉(zhuǎn)化為NO3-。
④若SCN-與Cl2反應(yīng)生成1 mol CO2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)鈉與水(滴有酚酞溶液)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不能得出的結(jié)論是 ( )
A. 鈉的密度比水小 B. 鈉的硬度小
C. 鈉很活潑,易與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì) D. 鈉的熔點(diǎn)低
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:A是石油裂解氣的主要成份,A的產(chǎn)量通常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平,F(xiàn)以A為主要原料合成乙酸乙酯,其合成路線如下圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出A的電子式 ,其空間構(gòu)型 。
(2)B、D分子中的官能團(tuán)名稱分別是 、 ;
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:② ④ ;
(4)寫(xiě)出A→B反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(5)寫(xiě)出B與D反應(yīng)生成乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是MgSO4、NaCl的溶解度曲線。下列說(shuō)法正確的是( )
A.MgSO4的溶解度隨溫度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.在t2℃時(shí),MgSO4飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大
D.把MgSO4飽和溶液的溫度從t3℃降至t2℃時(shí),有晶體析出
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