【題目】數(shù)十年來(lái),化學(xué)工作者對(duì)氮的氧化物、碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得一些重要成果。
I.已知2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
第一步:2NO(g) N2O2(g) (快) H1<0;v1正=k1正c2(NO) ;v1逆=k1逆c(N2O2)
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) (慢) H2< 0; v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2)
①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反應(yīng)速率主要是由______(填“第一步”或“第二步”)反應(yīng)決定。
②一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),請(qǐng)寫(xiě)出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達(dá)式K=____________;
II.利用CO2和CH4重整不僅可以獲得合成氣(主要成分為CO、H2),還可減少溫室氣體的排放(1)已知重整過(guò)程中部分反應(yīng)的熱化方程式為:
① CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH>0
② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH>0
③ CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH<0
固定n(CO2)=n(CH4),改變反應(yīng)溫度,CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率見(jiàn)圖甲。
同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率________(填“大于”“小于”或“等于”)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率。
(2)在密閉容器中通入物質(zhì)的量均為0.1mol的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CO2(g) + CH4(g) 2CO(g) + 2H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)(單位Pa)的關(guān)系如圖乙所示。y點(diǎn):v(正)_____v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。已知?dú)怏w分壓(p分)=氣體總壓(p總)×氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。用平衡分壓代替平衡濃度可以得到平衡常數(shù)Kp,求x點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__________________。
III.根據(jù)2CrO42﹣+2H+ Cr2O72﹣+H2O設(shè)計(jì)如圖丙裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,圖丙中右側(cè)電極連接電源的__極,電解制備過(guò)程的總反應(yīng)方程式為__。測(cè)定陽(yáng)極液中Na和Cr的含量,若Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,則此時(shí)Na2CrO4的轉(zhuǎn)化率為__。若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為__。
【答案】第二步 大于 大于 正 4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ (2﹣)×100% CH3OH﹣6e﹣+3CO32﹣=4CO2+2H2O
【解析】
I.①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,
②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,而正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡常數(shù)減。
II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng);
(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響作答;
②CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分物質(zhì)的量,利用壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比計(jì)算平衡時(shí)總壓強(qiáng),再計(jì)算各組分分壓,根據(jù)Kp= 計(jì)算;
III.右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-,發(fā)生氧化反應(yīng),右側(cè)為陽(yáng)極,則左側(cè)為陰極,連接電源的負(fù)極;
根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算;
甲醇(CH3OH)在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。
I.①第二步:N2O2(g)+O2(g)═2NO2(g) (慢),主要是由第二步?jīng)Q定反應(yīng)速率,
故答案為:第二步;
②由反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),所以v1正=v1逆、v2正=v2逆,所以v1正×v2正=v1逆×v2逆,即k1正c2(NO)×k2正c(N2O2)c(O2)=k1逆c(N2O2)×k2逆c2(NO2),則是K= = ;
故答案為:;
II.(1)根據(jù)圖示可以看出,CO2發(fā)生了其他副反應(yīng),同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,
故答案為:大于;
(2)①反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)是個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,CH4的轉(zhuǎn)化率越小,由圖可知相同溫度下,P1條件下的轉(zhuǎn)化率大于P2,則P1小于P2;壓強(qiáng)為P2時(shí),在Y點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡,則反應(yīng)正向移動(dòng),所以v(正)>v(逆),
故答案為:大于;
②由圖知道該溫度下X所處件下平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為50%,列三段式:
總物質(zhì)的量=0.3mol,0.3總壓為P2,其平衡常數(shù)Kp==;
故答案為:;
III.根據(jù)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行,即右側(cè)電極生成H+,則消耗OH-,發(fā)生氧化反應(yīng),右側(cè)為陽(yáng)極,則左側(cè)為陰極,連接電源的負(fù)極,電解制備過(guò)程的總反應(yīng)方程式為 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑,設(shè)加入反應(yīng)容器內(nèi)的Na2CrO4為1mol,反應(yīng)過(guò)程中有xmol Na2CrO4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,則陽(yáng)極區(qū)剩余Na2CrO4為(1-x)mol,對(duì)應(yīng)的n(Na)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的Na2Cr2O7為 mol,對(duì)應(yīng)的n(Na)=xmol,n(Cr)=xmol,根據(jù):Na與Cr的物質(zhì)的量之比為a:b,解得x=2-,轉(zhuǎn)化率為=(2-)×100%,
若選擇用熔融K2CO3作介質(zhì)的甲醇(CH3OH)燃料電池充當(dāng)電源,則負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O,
故答案為:負(fù); 4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑;(2-)×100%;CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2+2H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】人工光合系統(tǒng)裝置(如圖)可實(shí)現(xiàn)以CO2和 H2O 合成CH4。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.該裝置中GaN為負(fù)極
B.電池工作時(shí)H+向Cu電極移動(dòng)
C.Cu電極的電極反為: CO2+8e-+8H+═CH4+2H2O
D.該裝置中涉及的能量轉(zhuǎn)化形式只有兩種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2一氧代環(huán)戊羧酸乙酯(K)是常見(jiàn)醫(yī)藥中間體,聚酯G是常見(jiàn)高分子材料,它們的合成路線如下圖所示:
已知:①氣態(tài)鏈烴A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.875g·L-1;
(1)B的名稱(chēng)為__________;E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________。
(2)下列有關(guān)K的說(shuō)法正確的是__________。
A.易溶于水,難溶于CCl4
B.分子中五元環(huán)上碳原子均處于同一平面
C.能發(fā)生水解反應(yīng)加成反應(yīng)
D.1molK完全燃燒消耗9.5molO2
(3)⑥的反應(yīng)類(lèi)型為__________;⑦的化學(xué)方程式為__________
(4)與F官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)目完全相同的同分異構(gòu)體有__________種(不含立體結(jié)構(gòu)),其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積之比為1:2:3:4的是__________(寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(5)利用以上合成路線中的相關(guān)信息,請(qǐng)寫(xiě)出以乙醇為原料(其他無(wú)機(jī)試劑任選)制備
的合成路線:__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中國(guó)傳統(tǒng)文化對(duì)人類(lèi)文明貢獻(xiàn)巨大,古代文獻(xiàn)中記載了古代化學(xué)研究成果。下列敘述不正確的是
A.本草綱目中有“冬月灶中所燒薪柴之灰,令人以灰淋汁,取堿浣衣”的記載,“浣衣”過(guò)程中涉及水解反應(yīng)
B.本草衍義中對(duì)精制砒霜過(guò)程有如下敘述:“取砒之法,將生砒就置火上,以器覆之,令砒煙上飛著覆器,遂凝結(jié)累然下垂如乳,尖長(zhǎng)者為勝,平短者次之。”文中涉及的操作方法是干餾
C.夢(mèng)溪筆談中對(duì)寶劍的記載:“古人以劑鋼為刃,柔鐵為莖干,不爾則多斷折”,“劑鋼”指的是鐵合金,硬度比純鐵大
D.淮南萬(wàn)畢術(shù)對(duì)濕法冶金術(shù)的記載:“曾青得鐵則化為銅”,文中涉及置換反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】弱酸HA的電離常數(shù)。25℃時(shí),有關(guān)弱酸的電離常數(shù)如下:
弱酸化學(xué)式 | HCOOH | ②CH3COOH | C6H5OH | ④H2A |
電離常數(shù) | 1.810-4 | 1.810-5 | 1.310-10 | K1=4.310-7,K2=5.610-11 |
⑴四種酸的酸性由強(qiáng)到弱的順序是________________(用序號(hào)填空)。
⑵向0.1 mol/L CH3COOH溶液中滴加NaOH至溶液中時(shí),此時(shí)溶液的pH=________。
⑶當(dāng)H2A與NaOH溶液1:1混合溶液顯________性(選填“酸、中、堿”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)石油和煤是重要的能源物質(zhì),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是___。
a.石油和煤是不可再生能源
b.煤為混合物,含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)物
c.煤的干餾和石油的分餾都是物理變化
d.煤燃燒及汽車(chē)尾氣是造成空氣污染的重要原因
e.以煤、石油為原料可生產(chǎn)塑料、合成橡膠、合成纖維等合成材料
(2)以煤為原料經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可生產(chǎn)乙酸乙酯,其合成路線如下:
①C的名稱(chēng)是______;A→B的反應(yīng)類(lèi)型是_______。
②決定化合物B性質(zhì)的基團(tuán)名稱(chēng)是_________。
③B→C的化學(xué)方程式為_______________________________。
B+D→乙酸乙酯的化學(xué)方程式為________________________________。
(3)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué),采用如圖裝置制取乙酸乙酯。
①儀器B的名稱(chēng)是_______;儀器A中冷卻水的進(jìn)口是_____(填“a”或“b”)。
②觀察儀器A的內(nèi)層結(jié)構(gòu),與長(zhǎng)直導(dǎo)管相比較,該反應(yīng)裝置的優(yōu)點(diǎn)是_______。
③將乙醇和乙酸按照物質(zhì)的量3∶2混合得到258g混合液,在濃硫酸作用下發(fā)生反應(yīng),乙酸乙酯的產(chǎn)率為50%,則生成的乙酸乙酯的質(zhì)量是_______g。(相對(duì)分子質(zhì)量:乙醇—46,乙酸—60,乙酸乙酯—88)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】重鉻酸鉀溶液中存在如下平衡:(1)Cr2O72-+H2O2H++2CrO42-,向2mL0.1mol·L-1酸化的K2Cr2O7溶液中滴入適量(NH4)2Fe(SO4)2溶液,發(fā)生反應(yīng):Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列分析正確的是
A. 向K2Cr2O7溶液加入幾滴濃NaOH溶液,溶液由黃色變成橙黃
B. 氧化性:Cr2O72->Fe3+
C. CrO42-和Fe2+在酸性溶液中能大量共存
D. 向K2Cr2O7溶液中加水稀釋?zhuān)磻?yīng)(1)平衡向左移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某廠用閃鋅礦制備鋅及顏料 A(紅棕色固體)的工藝流程如下圖所示。(閃鋅礦的主要成分為 ZnS,同時(shí)含有 10%的 FeS 及少量 CuS)
已知:①閃鋅礦在焙燒時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物 ZnFeO4,ZnFeO4 不溶于水及硫酸。Fe(HSO3)2 難溶于水。②Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。
完成下列問(wèn)題
(1)閃鋅礦粉碎的目的是_______________________________________________________。
(2)“濾液 1”中選用足量的 H2O2,理由是_____________________。假設(shè)“②調(diào)節(jié) pH"前,濾液 1 中 c(Fe3+)=1molL-1 ,則 Fe3+ 完全沉淀時(shí)的 pH 至少為____________________。(離子濃度≤ 10-6mol·L-1 規(guī)為完全除去)。
(3)“濾渣 3”的成分為__________________________________ (寫(xiě)化學(xué)式)。
(4)設(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)“顏料 A”中是否含有 Fe2+的實(shí)驗(yàn)方案_______________________________________________________。
(5)“氣體 A”與“浸渣 1”反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)元素及其化合物敘述中不正確的是( )
A.氧化鎂和氧化鋁熔點(diǎn)均很高,常用作耐高溫材料
B.在酒精燈加熱條件下,和固體都能分解
C.二氧化氯具有氧化性,可用于自來(lái)水殺菌消毒
D.電閃雷鳴的雨天,與會(huì)發(fā)生反應(yīng)并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽被植物吸收
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