【題目】向1L恒容密閉容器中充入2mol SiHCl3,采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323 K和343 K時(shí)發(fā)生反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH,SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。
(1)上述反應(yīng)每生成1g SiH2Cl2(g)吸收1.1kJ熱量,則ΔH=______________。
(2)323K時(shí),反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=______________。
(3)343K時(shí),前200min內(nèi),SiCl4(g)的平均反應(yīng)速率為______________。
(4)比較a、b兩處反應(yīng)速率大小_______(填“>”“<”或“=”)。
(5)在343K條件下,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,并且要增大平衡時(shí)SiH2Cl2(g)的濃度,可采取的措施是______________________。
【答案】+111.1kJ/mol 21% 0.0011mol/(L·min) > 增大壓強(qiáng)
【解析】
(1)根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)的變化成正比,計(jì)算產(chǎn)生1mol SiH2Cl2吸收的能量,就可得到反應(yīng)熱;
(2)根據(jù)該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),利用溫度對化學(xué)平衡移動的影響,結(jié)合圖像分析判斷。
(3)在343K時(shí),先計(jì)算前200min內(nèi)SiHCl3的反應(yīng)速率,然后根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系,計(jì)算SiCl4(g)的平均反應(yīng)速率;
(4)根據(jù)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析比較;
(5)根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動分析。
(1)生成1g SiH2Cl2(g)反應(yīng)吸收1.1kJ熱量,則反應(yīng)產(chǎn)生1mol SiH2Cl2吸收熱量為Q=101×1.1kJ=111.1kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH =+111.1kJ/mol,反應(yīng)熱為+111.1kJ/mol ;
(2)由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱的正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,所以曲線b是323K時(shí)的反應(yīng)曲線,由圖像可知此時(shí)反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率為21%;
(3)根據(jù)圖像可知:在343K時(shí),前200min內(nèi)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率是22%,在反應(yīng)開始時(shí)加入2mol SiHCl3,容器的容積是1L,則反應(yīng)速率υ(SiHCl3)==0.0022mol/(L·min),根據(jù)方程式可知υ(SiCl4):υ(SiHCl3)=1:2,所以υ(SiCl4)= 0.0011mol/(L·min);
(4)a、b兩點(diǎn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同,物質(zhì)的濃度相等,由于溫度a>b,溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以a、b兩處反應(yīng)速率大。>;
(5)在343K條件下,要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,反應(yīng)速率就要加快,同時(shí)要增大平衡時(shí)SiH2Cl2(g)的濃度,可采取的措施是只能是增大壓強(qiáng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯乙腈主要用于有機(jī)合成及生產(chǎn)醫(yī)藥,農(nóng)藥的中間體,對環(huán)境有危害。常溫常壓下,苯乙腈水解一般需加入酸堿催化劑。但研究人員發(fā)現(xiàn),在近臨界水(指溫度在523~623K之間的壓縮液態(tài)水)中,不加任何催化劑的情況下,苯乙腈就能發(fā)生水解反應(yīng)生成苯乙酞胺:
C6H5CH2CN(l)+H2O(l)C6H5CH2CONH2(l) △H
(苯乙腈) (苯乙酰胺)
請回答下列問題:
(1)己知近臨界水中,水的離子積常數(shù)為10-10,則此條件下,pH=7的NaAc溶液中由水電離的c(H+)=________ mol·L-1。該反應(yīng)不加任何催化劑就能發(fā)生的主要原因是___________。
(2)研究反應(yīng)的平衡常數(shù)(記作lgK)與溫度(T)的關(guān)系,得到如圖1所示的關(guān)系,判斷該反應(yīng)的△H__________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)圖2表示其他條件不變時(shí),溫度和時(shí)間對苯乙腈轉(zhuǎn)化率的影響曲線圖(不完整)。若圖中曲線對應(yīng)的溫度為523K,請你在原圖中作出溫度為583K的影響曲線。___________。
(4)下列哪種儀器可用于分析水解反應(yīng)過程中苯乙腈濃度的變化_________(填編號)。
A.元素分析儀 B.核磁共振儀 C.原子吸收光譜儀 D.分光光度計(jì)
(5)科學(xué)家還在近臨界水中分別添加CO2、NH3,研究后得到了如下的圖示:
從中你可以得出什么結(jié)論(至少寫出2點(diǎn)___________。
(6)水的用途很廣,可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如圖。通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2。
①制H2時(shí),連接______________,可得H2。
②改變開關(guān)連接方式,產(chǎn)生O2的電極反應(yīng)式__________________________。
③選用NiOOH、Ni(OH)2作為電極3材料的優(yōu)點(diǎn)(請結(jié)合電極反應(yīng)式進(jìn)行闡述)___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( )
A. 氯化鋁溶液與過量的氨水反應(yīng):Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B. 小蘇打溶液中加入過量的澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+ CO+2H2O
C. 純堿溶液中滴加少量鹽酸:CO32-+H+===HCO
D. 用FeCl3溶液腐蝕銅電路板:Fe3++ Cu === Fe2++ Cu2+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列物質(zhì):①氫氧化鋇固體 ②KHSO4 ③HNO3 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳?xì)怏w ⑥鐵 ⑦碳酸鈉粉末 ⑧蔗糖晶體 ⑨熔融氯化鈉 ⑩CuSO4·5H2O晶體。請用序號填空:
(1)上述狀態(tài)下可導(dǎo)電的是___。
(2)屬于電解質(zhì)的是___。
(3)屬于非電解質(zhì)的是____。
(4)⑥和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為___,①與②在溶液中反應(yīng)使溶液呈中性的離子方程式為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備1,2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:
可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.用少量溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示:有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
回答下列問題:
乙醇 | 1,2—二溴乙烷 | 乙醚 | |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
密度/g.cm-3- | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸點(diǎn)/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔點(diǎn)/℃ | -130 | 9 | -116 |
【1】在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是______;(填正確選項(xiàng)前的字母)
a 引發(fā)反應(yīng) b 加快反應(yīng)速度 c 防止乙醇揮發(fā) d 減少副產(chǎn)物乙醚生成
【2】裝置B的作用_____________。
【3】在裝置C中應(yīng)加入______,其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體;(填正確選項(xiàng)前的字母)
a 水 b 濃硫酸 c 氫氧化鉀溶液 d 飽和碳酸氫鈉溶液
【4】判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是___________;將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在______層(填“上”、“下”);
【5】若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用________洗滌除去;若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用____的方法除去;
【6】反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是_______;
【7】但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是_______.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol/L稀鹽酸,CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示.下列判斷正確的是(
A. 在0~a范圍內(nèi),只發(fā)生中和反應(yīng)
B. 原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1:2
C. a = 0.3
D. ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用海水可以提取溴和鎂,提取過程如下:
(1)提取溴的過程中,經(jīng)過2次Br-→Br2轉(zhuǎn)化的目的是_______,吸收塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,蒸餾塔中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____。
(2)從MgCl2溶液中得到MgCl26H2O晶體的主要操作是_________、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。由無水氯化鎂得到鎂的化學(xué)方程式是___。
(3)海水提取鎂要用到海灘上的貝殼,貝殼的作用是:_______,貝殼經(jīng)歷變化的化學(xué)方程式為:____,CaO+H2O = Ca(OH)2
(4)六水合氯化鎂脫水變成無水氯化鎂的工藝條件是:____
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某容器中發(fā)生一個(gè)化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)過程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO3-、N2、Cl-六種離子。在反應(yīng)過程中測得ClO-和N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)判斷中不正確的是( )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下若生成2.24LN2,則轉(zhuǎn)移電子1mol
B.還原性:Cl-<CN-
C.參與反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5:2
D.氧化劑是含ClO-的物質(zhì),氧化產(chǎn)物只有N2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上利用鐵的氧化物在高溫條件下循環(huán)裂解水制氫氣的流程如下圖所示。
(1)反應(yīng)I的化學(xué)方程式為:Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g),反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為_________,對比反應(yīng)I、Ⅱ,鐵的氧化物在循環(huán)裂解水制氫氣過程中的作用是_________。用化學(xué)方程式表示反應(yīng)I、Ⅱ、Ⅲ的總結(jié)果:_________。
(2)反應(yīng)III為:CO2(g)+C(s)2CO(g) H>0。為了提高達(dá)平衡后CO的產(chǎn)量,理論上可以采取的合理措施有_________(任寫一條措施)。
(3)上述流程中鐵的氧化物可用來制備含有Fe3+的刻蝕液,用刻蝕液刻蝕銅板時(shí),可觀察到溶液顏色逐漸變藍(lán),該反應(yīng)的離子方程式為_________?涛g液使用一段時(shí)間后會失效,先加酸,再加入過氧化氫溶液,可實(shí)現(xiàn)刻蝕液中Fe3+的再生,該反應(yīng)的離子方程式為_________。
(4)上述流程中碳的氧化物可用來制備碳酰肼[CO(NHNH2)2,其中碳元素為+4價(jià)]。加熱條件下,碳酰肼能將鍋爐內(nèi)表面銹蝕后的氧化鐵轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)緊密的四氧化三鐵保護(hù)層,并生成氮?dú)狻⑺投趸。該反?yīng)的化學(xué)方程式為_________。
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