【題目】NO2、CO、CO2是對環(huán)境影響較大的氣體,對它們的合理控制、利用是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。
(1)如圖所示,利用電化學原理將NO2 轉化為重要化工原料C。
若A為NO2,B為O2,則負極的電極反應式為______________________________;
(2)有一種用CO2生產甲醇燃料的方法:
CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為:_________________________________;
(3)光氣 (COCl2)是一種重要的化工原料,用于農藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產,工業(yè)上通過Cl2(g)+CO(g) COCl2(g)制備。左圖為此反應的反應速率隨溫度變化的曲線,右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內各物質的濃度隨時間變化的曲線;卮鹣铝袉栴}:
①0~6 min內,反應的平均速率v(Cl2)= ;
②若保持溫度不變,在第7min 向體系中加入這三種物質各2mol,則平衡向____________________
移動(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”或“不”);
③若將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)=0.7mol/L、c(CO)=0.5mol/L、c(COCl2)_________ mol/L,保持反應溫度不變,則最終達到化學平衡時,Cl2的體積分數(shù)與上述第6min時Cl2的體積分數(shù)相同;
④隨溫度升高,該反應平衡常數(shù)變化的趨勢是__________;(填“增大”、“減小”或“不變”)
⑤比較第8min反應溫度T(8)與第15min反應溫度T(15)的高低:T(8)_______T(15)(填“<”、“>”或“=”)
【答案】
(1)NO2-e-+H2O=NO3-+2H+
(2) CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-(c+2d-a-b)kJmol-1
(3)①0.15 molL-1min -1 ②平衡正向移動 ③ 0.5 ④ 減小 ⑤<
【解析】
試題分析:(1)NO2在負極上失去電子發(fā)生氧化反應轉化為NO3-,故電極反應式為NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;
(2)應用蓋斯定律解題,△H=-△H1-△H2+△H3+2△H4=-(c+2d-a-b)kJmol-1,所以CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-(c+2d-a-b)kJmol-1;
(3)①由圖可知,6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L,濃度變化為1.2mol/L-0.3mol/L=0.9mol/L,則v(Cl2)==0.15 molL-1min -1;
②8min時,平衡時c(Cl2)=0.3mol/L、c(CO)=0.1mol/L、c(COCl2)=0.9mol/L,則原平衡時n(Cl2):n(CO):n(COCl2)=3:1:9,現(xiàn)在第8 min 加入體系中的三種物質各1 mol,則反應物的濃度增大程度大些,平衡正向移動;
③最終達到化學平衡時,Cl2的體積分數(shù)與上述第6min時Cl2的體積分數(shù)相同,即與開始平衡為等效平衡,完全轉化到左邊滿足Cl2濃度為1.2mol/L、CO濃度為1.0mol/L,則:0.7ol/L+c(COCl2)=1.2mol/L,c(CO)=0.5mol/L+c(COCl2)=1.0mol/L,故c(COCl2)=0.5mol/L;
④由圖1可知,升溫平衡向逆反應方向移動,正反應為放熱反應,所以溫度高,平衡常數(shù)減。
⑤根據(jù)圖象,第8min反應處于平衡狀態(tài),在第10分鐘時是改變溫度使平衡向逆反應方向移動,由④升溫平衡向逆反應方向移動,可知正反應為放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,故T(8)<T(15)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:A是來自石油的重要有機化工原料,此物質可以用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平,E是具有果香味的有機物,F(xiàn)是一種高聚物,可制成多種包裝材料。
(1)A的結構式為______。
(2)B分子中的官能團名稱是______,C的名稱為______。
(3)寫出下列反應的化學方程式:
①__ ___。
③___ ___。
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【題目】鈦是一種性能非常優(yōu)越的金屬,它化學性質穩(wěn)定,耐腐蝕、鈦及鈦合金主要用于飛機、火箭、導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等領域,某實驗室模擬硫酸法生產二氧化鈦,實驗流程如下:
(1)酸解過程中發(fā)生的主要反應如下:FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O 請補充生成TiOSO4的化學方程式________________________________________;
(2)若取5g鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3,含少量Fe2O3)于蒸發(fā)皿,加適量98%濃硫酸(密度1.84g/cm3)加熱,請選擇最接近的濃硫酸的用量_____________(填序號)。
A.2mL B.6mL C.25mL D.100mL
(3)在酸解后的浸取過程中,為提高浸出率可采用的方法有_____________。(任答一點)
(4)加“還原鐵粉”的目的_____________。
(5)請根據(jù)FeSO4溶解度曲線,補充由過慮I中濾液獲得副產品綠礬(FeSO4·7H2O)的具體操作:取過濾I所得的濾液_______________________________________________________________。
(6)“水解”過程的操作步驟:將濾液加熱至90℃,加6~7倍體積的溺水,保持沸騰60min,減壓過濾,用2mol/LH2SO4溶液洗滌沉淀,請思考,“將濾液加熱至90℃”作用是_____________________________。沉淀用2mol/LH2SO4溶液洗滌而不是用水洗滌的原因_____________________________。
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【題目】某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程脫除燃煤尾氣中的SO2,同時制得電池材料MnO2(反應條件已省略)。
請回答下列問題:
(1)上述流程中多次涉及到過濾操作,實驗室進行過濾操作時需要用到的硅酸鹽儀器有玻璃棒、 、 ;其中玻璃棒的作用是 。
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是 。
(3)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除銅鎳的過程中,當Ni2+恰好完全沉淀 (此時溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),溶液中Cu2+的濃度是 mol/L。
(4)工業(yè)上采用惰性電極電解K2MnO4水溶液的方法來生產KMnO4,請寫出陽極的電極反應式 ,電解總反應的化學方程式 。
(5)下列各組試劑中,能準確測定一定體積燃煤尾氣中SO2含量的是_________。(填編號)
a.NaOH溶液、酚酞試液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞試液
(6)除雜后得到的MnSO4溶液可以通過 制得硫酸錳晶體。(MnSO4H2O,相對分子質量為169)
a.過濾 b.蒸發(fā)濃縮 c.冷卻結晶 d.灼燒
(7)已知廢氣中SO2濃度為8.4 g/m3,軟錳礦漿對SO2的吸收率可達90%,則處理1000 m3燃煤尾氣,可得到硫酸錳晶體質量為 kg(結果保留3位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素,其中X是宇宙中含量最多的元素,Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,W的+1價陽離子的核外有3個電子層且各層均充滿。
回答下列問題:
(1)W+的價電子排布式為 。
(2)Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為 ,1mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為 。
(3)化合物ZX3的沸點比化合物YX4的高,其主要原因是 。
(4)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是 。
(5)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示,該氯化物的化學式是 ,它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應,生成配合物H2WCl3,反應的化學方程式為 。在晶胞中最近的2個原子距離是apm,晶胞的密度是_____________g·cm-3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA)。
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【題目】某二元酸(化學式用H2B表示)在水中的電離方程式是:H2B═H++HB-;HB-H++B2-,回答下列問題:
(1)NaHB溶液顯___________(填“酸性”、“中性”或“堿性”或“酸堿性無法確定”),理由是___________。
(2)某溫度下,向0.1mol/L的NaHB溶液中滴入0.1mol/LKOH溶液至中性,此時溶液中以下關系一定正確的是___________(填字母).
A.c(H+)c(OH-)═1×10-14 mol2/L2
B.c(Na+)+c(K+)═c(HB-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)═0.05mol/L
(3)已知常溫下H2B的鈣鹽(CaB)飽和溶液中存在以下平衡:CaB(s) Ca2+(aq)+B2-(aq)△H>0.
①溫度升高時,Ksp ___________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同)。
②滴加少量濃鹽酸,c(Ca2+)___________,原因是___________(用文字和離子方程式說明)。
(4) 已知0.1molL-1NaHB溶液的pH=2,則0.1molL-1H2B溶液中氫離子的物質的量濃度可能是___________0.11molL-1(填“<”、“>”、或“=”); 理由是___________。
(5)0.1 mol/L NaHB溶液中各種離子濃度由大到小的順序是___________。
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【題目】二甲醚(CH3OCH3)是一種新型能源,利用二氧化碳合成新能源已成為環(huán)保化學家研究的熱門課題。
(1)幾種共價鍵的鍵能如表所示:
化學鍵 | C=O | H-H | C-H | C-O | H-O |
鍵能/kJ·mol-1 | 803 | 436 | 414 | 326 | 464 |
2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) _______________。
(2)“人工光合作用”技術備受矚目,該技術模擬事物的光合作用,利用太陽光將H2O和CO2直接合成燃料和化工原料。科研人員模擬光合作用,設計如圖甲所示裝置制備二甲醚。能量轉化形式為太陽能電能化學能、
①催化劑b的電極名稱是_________________。
②若釋放11.2L氧氣(標準狀況下),有___________mol H+___________(填質子的遷移方向)。
③催化劑a上的電極反應式為______________。
(3)華盛頓大學的研究人員研究出一種方法,可實現(xiàn)水泥生產時CO2的零排放,其基本原理如圖乙所示:
①生產過程中能量的轉化形式是__________________。
②電解反應在溫度小于900時進行,碳酸鈣分解為CaO和CO2,電解質為熔融碳酸鈉,則陽極的電極反應式為_______________,陰極的電極反應式為______________。
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【題目】己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機二元酸,在化工生產、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發(fā)生成鹽反應、酷化反應等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產量居所有二元羧酸中的第二位。實驗室合成己二酸的反應原理和實驗裝置示意圖如下:
可能用到的有關數(shù)據(jù)如下:
實驗步驟如下:
Ⅰ、在三口燒瓶中加入16mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇。
Ⅱ、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應溫度在60℃~65 ℃之間。
Ⅲ、當環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃-90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
Ⅳ、趁熱將反應液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌得粗產品。
Ⅴ、粗產品經提純后稱重為5.7g。
請回答下列問題:
(1)滴液漏斗的細支管a的作用是________,儀器b的名稱為________。
(2)己知用NaOH溶液吸收尾氣時發(fā)生的相關反應方程式為:2NO2+2NaOH=NaNO2 +NaNO3 +H2O
NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O;如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發(fā)生類似反應,則相關反應方程式為:_________________、__________________;
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時,要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應過于劇烈導致溫度迅速上升,否則可能造成較嚴重的后果,試列舉一條可能產生的后果:_________________________________。
(4)為了除去可能的雜質和減少產品損失,可分別用冰水和________洗滌晶體。
(5)粗產品可用________法提純(填實驗操作名稱)。本實驗所得到的己二酸產率為________。
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【題目】可逆反應:2NO22NO+O2 在恒容密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內生成n molO2的同時生成2n molNO2;
②單位時間內生成n molO2 的同時生成2n mol NO;
③用NO2、NO、O2 的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態(tài);
④混合氣體中不變;
⑤混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài);
⑥混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài).
A.①⑤⑥ B.①④⑤⑦ C.①⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
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