【題目】甲烷、乙烯是兩種重要的有機(jī)化合物,回答下列問題:
(1)工業(yè)上以乙烷(C2H6)為原料,用傳統(tǒng)的熱裂解法或現(xiàn)在的氧化裂解法制取乙烯:
①C2H6(g)=C2H4(g) +H2(g) ΔH1=+136kJ/mol;
②2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-220kJ/mol
已知上述反應(yīng)中部分化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)能 | H-H(g) | H-O(g) | O=O(g) |
鍵能( kJ/mol) | 436 | a | 496 |
由此計(jì)算a=_________。
(2)甲烷可用于消除氮氧化物NO2:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在溫度為T1和T2時(shí),分別降0.5molCH4和1.2molNO2充入1L恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
溫度 | 物質(zhì)的量 時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 |
T2 | n(CH4)/mol | 0.50 | 0.30 | 0.18 | x | 0.15 |
①溫度為T1時(shí),0—10min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率v(NO2)=__________________。
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷T1 _________T2(填“>”“<”或“=”),當(dāng)溫度為T2時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到40min時(shí),x_______0.15(填“>”“<”或“=”),該反應(yīng)為_________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
③單位時(shí)間內(nèi)形成C—H鍵與形成C==O氧鍵的數(shù)目之比為_________時(shí),說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
④溫度為T2時(shí),若相平衡后的容器中再充入0.5molCH4和1.2molNO2,重新達(dá)到平衡時(shí),n(N2)的范圍是__________________。
(3)甲烷、乙烯完全燃燒均生成CO2,常溫下H2CO3H++HCO3- Ka1=4.3×10-7;HCO3-H++CO3-2- Ka2=5.6×10-11;NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5;用氨水吸收CO2生成NH4HCO3溶液,則NH4HCO3溶液顯_________(填“酸性”“堿性”或“中性”),計(jì)算反應(yīng)NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常數(shù)K=_________(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)
【答案】465 0.03mol·L-1·min-1 < = 放熱 2:1 0.35mol<n(N2)<0.7mol 堿性 1.3×10-3
【解析】
(1)由②—①×2計(jì)算可得到:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g ) △H=-492kJ/mol,帶入鍵能計(jì)算(2×436+496)-4a=-492,a=465 kJ/mol;
故答案為:465;
(2)①v(NO2)=2×v(CH4)= ==0.03mol·L-1·min-1;
故答案為:0.03mol·L-1·min-1;
②由表中數(shù)據(jù)可知,前20min內(nèi)溫度T2的平均反應(yīng)速率大于溫度T1的平均反應(yīng)速率,則溫度T2>T1,T2溫度先達(dá)到平衡時(shí)間小于40min,50min處于平衡狀態(tài),此時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為0.15mol,大于T1溫度平衡時(shí)的0.1mol,說明平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
故答案為:< ,=,放熱;
③相同時(shí)間內(nèi)形成4molC—H鍵時(shí)形成2molC=O鍵,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
故答案為:2:1;
④假如平衡不能發(fā)生移動(dòng),則重新達(dá)到平衡時(shí),n(N2)=0.70mol。而實(shí)際上,反應(yīng)物物質(zhì)的濃度成比例增大,既增大了壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理n(N2)比原平恒大,所以0.35mol<n(N2)<0.70mol;
故答案為:0.35mol<n(N2)<0.7mol;
(3)由Ka1和Kb計(jì)算,Kh(HCO3- )>Kh(NH4+),即HCO3- 的水解程度大于NH4+的水解程度,所以NH4HCO3溶液顯堿性,反應(yīng)NH4++HCO3-+H2O═NH3H2O+H2CO3的平衡常數(shù)為:K=,分子、分母同時(shí)乘以c(H+)c(OH-)可得:K===1.3×10-3;
故答案為:堿性,1.3×10-3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 某溫度下純水pH=6,則在該條件下pH=4的醋酸和pH=10的NaOH中水的電離程度相同
B. NH4Cl在D2O溶液中水解的離子方程式:NH4++D2O NH3·D2O+H+
C. 已知S的燃燒熱為Q kJ/mol,則S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ΔH=-Q kJ/mol
D. 水的自偶電離方程式:2H2O H3O++OH-,則液氨自偶電離方程式:2NH3 NH4++NH2-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用如圖所示裝置,在儀器①②③中分別依次加入下列各選項(xiàng)中所對(duì)應(yīng)的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 濃鹽酸、濃硫酸、濃硫酸,制取干燥的氯化氫氣體
B. 濃鹽酸、二氧化錳、飽和食鹽水,制取純浄的氯氣
C. 稀硫酸、溶液X、澄清石灰水,檢驗(yàn)溶液X中是否含有CO32—
D. 濃鹽酸、碳酸鈣、水玻璃,驗(yàn)證鹽酸、碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物A是一種重要的化工原料,以A為主要起始原料,通過下列途徑可以合成高分子材
料PA及PC。
試回答下列問題
(1)B的化學(xué)名稱為________,B到C的反應(yīng)條件是_____________。
(2)E到F的反應(yīng)類型為__________,高分子材料PA的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________。
(3)由A生成H的化學(xué)方程式為______________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)有機(jī)物A,可選擇下列試劑中的_____________。
a.鹽酸 b.FeCl3溶液 C. NaHCO3溶液 d.濃溴水
(5)E的同分異構(gòu)中,既能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)、又能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物共有_____種。其中核磁共振氫諧圖有5組峰,且峰面積之比為6:1:1:1:1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。
(6)由B通過三步反應(yīng)制備1.3-環(huán)己二烯的合成路線為_________________。
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【題目】25℃時(shí),在0.1mol/L的草酸(H2C2O4)溶液中加入等濃度的NaOH溶液,H2C2O4、HC2O4-、C2O42-三種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的變化如圖所示。下列說法不正確的是
A. 反應(yīng)過程中c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)<0.1mol/L
B. lg[K1(H2C2O4)]=-1.2
C. NaHC2O4溶液中c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-)
D. 當(dāng)NaOH溶液與H2C2O4溶液體積之比為3:2時(shí),2c(Na+)+c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(H+)
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【題目】以煤、石油綜合利用的產(chǎn)品為原料合成最常用的增型劑(鄰苯二甲酸二丁酯)的生產(chǎn)流程如圖:
已知:
①烴A是在核磁共振氫譜中只有一組峰的直線型分子;
②R—CHO+CH3CHOR—CHO+H2O;
③烷基苯在高錳酸鉀酸性溶液的作用下,側(cè)鏈被氧化成羧基。
回答下列問題:
(1)下列說法正確的是__________(填序號(hào))。
A.煤、石油均為常見的有機(jī)物
B.煤中含有苯和甲苯,可以用先干餾后分流的方法把它們分離出來
C.將煤在空氣中加強(qiáng)熱使之分解的過程,稱為煤的干餾,也叫煤的焦化
D.石油催化裂化的過程是為了得到乙烯、丙烯、甲烷等重要化工原料
E.石油在加熱和催化劑作用下,可通過結(jié)構(gòu)重新調(diào)整,使鏈狀烴轉(zhuǎn)化為環(huán)狀烴
(2)C8H10的名稱為_______________。
(3)反應(yīng)③和⑤和反應(yīng)類型分別是__________、__________。
(4)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式:______________________________。
(5)在F的同分異構(gòu)體中,滿足下列條件的共有__________種,所有的這些同分異構(gòu)體中,不同化學(xué)環(huán)境氫原子的種數(shù)____________________(填“相同”和“不相同”)。
a.能與新制的Cu(OH)2懸濁液在加熱的條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀
b.能與Na2CO3反應(yīng)生成CO2
c.能使FeCl3溶液顯色
(6)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)一條以乙醇為原料制備1—丁醇的合成路線(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程示例如下:CH2=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH________________________________________________ 。
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【題目】下列說法中正確的是
A. NO2、BF3、NCl3分子中沒有一個(gè)分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. P4和CH4都是正四面體型分子且鍵角都為109.5°
C. NH4+的電子式為,離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)
D. NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì),它對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)25℃,有pH=12的氫氧化鈉溶液100mL,要使它的pH降為11.應(yīng)加蒸餾水的體積為________mL;若加pH=10的氫氧化鈉溶液,應(yīng)加________mL.
(2)某溫度下,純水的c(H+)=3×10﹣7mol/L,Na2S和NaOH兩溶液的pH均為12,則兩溶液中由水電離出的c(OH﹣)的比值為 ________.
(3)已知 Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)該溫度下,在2L盛有2.84g Na2SO4的密閉容器中通入H2氣體,10分鐘后測(cè)得固體質(zhì)量為2.264g.則10分鐘內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種電催化合成氨的裝置如圖所示。該裝置工作時(shí),下列說法正確的是
A. 圖中涉及的能量轉(zhuǎn)化方式共有3種
B. 兩極產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量之比是1:1
C. 電路中每通過1mol電子,有1mol H+遷移至a極
D. b極上發(fā)生的主要反應(yīng)為N2+6H++6e-=2NH3
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