【題目】2017年采用中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球首套煤基乙醇工業(yè)化項(xiàng)目投產(chǎn)成功。某地煤制乙醇的過(guò)程表示如下。
(1)Cu(NO3)2是制備“催化劑X”的重要試劑。
① 氣體A是_______。
② 實(shí)驗(yàn)室用Cu(NO3)2固體配制溶液,常加入少量稀HNO3。運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)述HNO3的作用_______。
③ NaClO溶液吸收氣體A的離子方程式是_______。
(2)過(guò)程a包括以下3個(gè)主要反應(yīng):
Ⅰ.CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ.CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5 (g)+CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ.CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH3
相同時(shí)間內(nèi),測(cè)得CH3COOCH3轉(zhuǎn)化率、乙醇和乙酸乙酯的選擇性(如乙醇選擇性= )如下圖所示。
① 已知:ΔH1 < 0。隨溫度降低,反應(yīng)Ⅰ化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是_______。
② 下列說(shuō)法不合理的是________。
A.溫度可影響反應(yīng)的選擇性
B.225℃~235℃,反應(yīng)Ⅰ處于平衡狀態(tài)
C.增大H2的濃度,可以提高CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率
③ 為防止“反應(yīng)Ⅲ”發(fā)生,反應(yīng)溫度應(yīng)控制的范圍是_______。
④ 在185℃下,CH3COOCH3起始物質(zhì)的量為5 mol,生成乙醇的物質(zhì)的量是____。
【答案】 NO Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ ,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動(dòng),從而抑制 Cu(NO3)2的水解 增大 B < 205℃ 0.2 mol
【解析】(1)①銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮,氣體A為NO,故答案為:NO;
② 實(shí)驗(yàn)室用Cu(NO3)2固體配制溶液,常加入少量稀HNO3,Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ ,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動(dòng),從而抑制 Cu(NO3)2的水解,故答案為:Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ ,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移動(dòng),從而抑制 Cu(NO3)2的水解;
③ NaClO溶液吸收氣體NO,根據(jù)圖示,次氯酸鈉將NO氧化為硝酸根離子,反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
(2)① 反應(yīng)Ⅰ的ΔH1 < 0,為放熱反應(yīng),溫度降低,平衡正向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)增大,故答案為:增大;
② A.根據(jù)圖像,溫度小于185℃時(shí),隨溫度升高,乙醇的選擇性降低,乙酸乙酯的選擇性增大,溫度高于185℃時(shí),隨溫度升高,乙醇的選擇性增大,乙酸乙酯的選擇性降低,溫度影響反應(yīng)的選擇性,故A正確;B.225℃~235℃,乙醇和乙酸乙酯的選擇性相同,但不表示反應(yīng)Ⅰ處于平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)反應(yīng)I,增大H2的濃度,平衡正向移動(dòng),CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率提高,故C正確;故選B;
③ 根據(jù)圖2,溫度超過(guò)205℃時(shí),乙醇的選擇性變化不大,但乙酸乙酯的選擇性較大,如果溫度升高,乙酸乙酯的選擇性大幅度減小,不利于反應(yīng)生成乙醇,為防止“反應(yīng)Ⅲ”發(fā)生,應(yīng)控制溫度低于205℃,故答案為:< 205℃;
④ 在185℃下,乙醇選擇性為20%,CH3COOCH3的轉(zhuǎn)化率為20%,則5 molCH3COOCH3反應(yīng)生成乙醇的物質(zhì)的量=5mol×20%×20%=0.2mol,故答案為:0.2 mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中學(xué)化學(xué)中的一些常見(jiàn)物質(zhì)有下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物未給出)。其中A的焰色呈黃色,D常溫下為黃綠色氣體,反應(yīng)③為侯氏制堿法反應(yīng)原理之一,E是常見(jiàn)的金屬。
回答下列問(wèn)題。
(1)F的電子式為 。
(2)G的化學(xué)式為 。
(3)寫(xiě)出反應(yīng)①的化學(xué)方程式 。
(4)寫(xiě)出反應(yīng)②的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知硫酸、氨水的密度與所加水量的關(guān)系如圖所示,現(xiàn)有硫酸與氨水各一份,請(qǐng)根據(jù)表中信息,回答下列問(wèn)題:
溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度/molL-1 | 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) | 溶液的密度/gcm-3 | |
硫酸 | c1 | w1 | ρ1 |
氨水 | c2 | w2 | ρ2 |
(1)表中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1為_____(不寫(xiě)單位,用含c1、ρ1的代數(shù)式表示)。
(2)物質(zhì)的量濃度為c1mol·L-1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w1的硫酸與水等體積混合(混合后溶液體積變化忽略不計(jì)),所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_______mol·L-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______w1/2(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。
(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w2的氨水與w2/5的氨水等質(zhì)量混合,所得溶液的密度_____ρ2 gcm-3。
(4)標(biāo)況下700體積的氨氣溶解于1體積水中形成氨水飽和溶液,溶液的密度為d g/cm3,則該溶液的物質(zhì)的量濃度為________(用含有d的表達(dá)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖,按要求作答:
(1)裝置中c、d、e的名稱分別為____________、____________、____________。
(2)分離下列物質(zhì),需要在哪套裝置中進(jìn)行?
Ⅰ.干燥H2,可采用_______(填裝置序號(hào))裝置。
Ⅱ. 分離碘水中的碘應(yīng)先選擇裝置_____(填裝置序號(hào))進(jìn)行_______和_______操作。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在t℃時(shí),某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=13,則在該溫度下,將100 mL 0.10 mol/L的稀硫酸與100 mL 0.40 mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH為(已知:忽略混合時(shí)體積的變化;lg2=0.30;lg3=0.48)
A. 11.52 B. 11.70
C. 11.82 D. 12.00
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氫氟酸是一種弱酸,可用來(lái)刻蝕玻璃,已知25℃時(shí):
HF(aq) + OH—(aq)F—(aq) + H2O(l) △H=-67.7 kJ/mol
H+(aq) + OH—(aq)H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
在10 mL 0.1mol/L的NaOH溶液中,加入10 mL 濃度為c mol/L的HF稀溶液,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A. 當(dāng)氫氟酸溶液溫度升高,HF的電離程度減。ú豢紤]揮發(fā))
B. 水電離的熱化學(xué)方程式為:H2O(1)H+(aq)+OH—(aq);△H= +57.3kJ/mol
C. 當(dāng)c > 0.1時(shí),一定不存在:c(Na+) = c(F—)
D. 若混合后溶液中:c(Na+)>c(OH—) >c(F—)>c(H+),則c一定小于0.1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎵是一種低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)的稀有金屬,有“電子工業(yè)脊梁”的美譽(yù),被廣泛應(yīng)用到光電子工業(yè)和微波通信工業(yè);鎵(Ga)與鋁位于同一主族,金屬鎵的熔點(diǎn)是29.8℃,沸點(diǎn)是2403℃。
(1)工業(yè)上利用Ga(l)與NH3(g)在1000℃高溫下合成半導(dǎo)體固體材料氮化鎵(GaN),同時(shí)生成氫氣,每生成lmol H2時(shí)放出10.3 kJ熱量。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________。
(2)在密閉容器中,充入一定量的Ga與NH3發(fā)生反應(yīng),實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)平衡體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)P和溫度T的關(guān)系曲線如圖1所示。
① 圖1中A點(diǎn)和C點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)的大小關(guān)系是:KA_____KC,(填“<”、“=”或“>”),理由是__________________________________________________。
② 該反應(yīng)在T1和P6條件下至3min時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)改變條件并于D點(diǎn)處重新達(dá)到平衡,H2的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖2所示(3~4 min的濃度變化未表示出來(lái)),則改變的條件為__________(僅改變溫度或壓強(qiáng)中的一種)。
(3)若用壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp表示,此時(shí)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Kp=__________(用含P6的式子表示)(Kp為壓強(qiáng)平衡常數(shù),用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,氣體平衡分壓=總壓×氣體體積分?jǐn)?shù))
(4)電解精煉法提純鎵的具體原理如下:以粗鎵(含Zn、Fe、Cu雜質(zhì))為陽(yáng)極,以高純鎵為陰極,以NaOH溶液為電解質(zhì)。在電流作用下使粗鎵溶解進(jìn)入電解質(zhì)溶液,并通過(guò)某種離子遷移技術(shù)到達(dá)陰極并在陰極放電析出高純鎵。
①已知離子氧化性順序?yàn)椋?/span>Zn2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+。電解精煉鎵時(shí)陽(yáng)極泥的成分是_________。
②陽(yáng)極溶解生成的Ga3+與NaOH溶液反應(yīng)生成GaO2-,寫(xiě)出GaO2-在陰極放電的電極反應(yīng)式是_____________。
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