【題目】研究CO2的利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)已知拆開1 mol H2、1 mol O2和液態(tài)水中1 mol O—H鍵使之成為氣態(tài)原子所需的能量分別為436 kJ、496 kJ和462 kJ;CH3OH(g)的燃燒熱為627 kJ·mol-1。則CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) H=___________kJ·mol-1
(2)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醚的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l)
① 該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=_______________。
② 已知在某壓強(qiáng)下,該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示,該反應(yīng)的H________0 (填“>”或“<”)。
若溫度不變,減小反應(yīng)投料比[n(H2)/n(CO2)],則K將_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
③某溫度下,向體積一定的密閉容器中通入CO2(g)與H2(g)發(fā)生上述反應(yīng),當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),能證明上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的量是__________。
A.二氧化碳的濃度 B.容器中的壓強(qiáng)
C.氣體的密度 D.CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量之比
(3)以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500mL滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:
請(qǐng)寫出電解過程中Y電極附近觀察到的現(xiàn)象:______________,當(dāng)燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=________(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出)。
【答案】 -93 c(CH3OCH3)/ [c2(CO2)×c6(H2)] < 不變 ABC Y電極附近溶液中有氣體產(chǎn)生,上部分呈黃綠色 14
【解析】(1)已知拆開1 mol H2、1 mol O2和液態(tài)水中1 mol O—H鍵使之成為氣態(tài)原子所需的能量分別為436 kJ、496 kJ和462 kJ,依此可寫出H2燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) △H=-480kJ·mol-1;由CH3OH(g)的燃燒熱為627 kJ·mol-1,可得CH3OH(g)燃燒的熱化學(xué)方程式為②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-627kJ·mol-1,由蓋斯定律可進(jìn)行①×3/2—②,即得CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) H=-93 kJ·mol-1;
(2)①根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式定義可得,反應(yīng)2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(CH3OCH3)/ [c2(CO2)×c6(H2)];②根據(jù)圖象分析,溫度越高,CO2的轉(zhuǎn)化率越低,說明升高溫度,平衡向左移動(dòng),則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H< 0;若溫度不變,減小反應(yīng)投料比[n(H2)/n(CO2)],CO2的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡向左移動(dòng),但平衡常數(shù)K是不變的,因?yàn)槠胶獬?shù)K只隨溫度的改變而變化;③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,分析如下:A、當(dāng)c(CO2)不變時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡,則A正確;B、在體積一定的密閉容器中,該反應(yīng)前后氣體體積不相等,所以當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡,故B正確;C、根據(jù)ρ=m/V,在體積一定的密閉容器中,V不變,但生成物水是液體,所以氣體的總質(zhì)量m會(huì)變化,導(dǎo)致密度ρ的改變,故當(dāng)密度ρ不變時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)平衡,即C正確;D、這是從反應(yīng)物CO2(g)與H2(g)開始進(jìn)行的反應(yīng),所以生成物CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量之比始終都是1:3,是不變的,故CH3OCH3與H2O的物質(zhì)的量之比不變時(shí),不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡,即D錯(cuò)誤。故正確答案為ABC;
(3)由裝置圖可知,Y電極與電源正極相連,即為陽極,電解NaCl溶液的陽極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,所以可觀察到的現(xiàn)象為電極上有氣泡產(chǎn)生,上部氣體呈黃綠色;當(dāng)燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),電路中轉(zhuǎn)移的電子n(e- )==0.5mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,結(jié)合電解NaCl溶液的反應(yīng)方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,可得此時(shí)溶液中生成n(OH-)=0.5mol,c(OH-)=0.5mol/0.5L=1.0mol/L,所以溶液的pH=14。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì),按化合物、單質(zhì)、混合物順序排列的是( )
A.燒堿、液態(tài)氧、碘酒
B.生石灰、白磷、熟石灰
C.干冰、鐵、氯化氫
D.空氣、氮?dú)狻⒛懙\
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ、用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是________________。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是________________。
(3)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量________________(填“相等、不相等”),所求中和熱___________(填“相等、不相等”)。
(4)用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn), 測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)________________。(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。
Ⅱ、(1)下圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________。
(2)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:△H=___________。
(3)1.3gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出62kJ熱量,寫出C2H2燃燒的熱化學(xué)方程式:_______________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】“除氫氣外,烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體,均可作燃料電池的燃料”。已知肼燃燒時(shí)發(fā)生下列反應(yīng),N2H4+O2N2+2H2O。以Pt為電極,以硫酸為電解質(zhì)溶液組成肼燃料電池,下列關(guān)于肼燃料電池的說法中不正確是 )
A. 肼是燃料電池的負(fù)極反應(yīng)物,O2是正極反應(yīng)物
B. 肼燃料電池的正極反應(yīng)為 O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
C. 肼燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為:N2H4 —4e—=N2↑+4H+
D. 電池工作過程中H+向正極移動(dòng),但H+物質(zhì)的量不變
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【題目】硫酰氯(SO2Cl2)是一種重要的化工試劑,實(shí)驗(yàn)室合成硫酰氯的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:
已知:① SO2(g) + Cl2(g)SO2Cl2(l) △H = -97.3 kJ/mol;
② 硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,在潮濕空氣中“發(fā)煙”;100℃以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長(zhǎng)期放置也會(huì)發(fā)生分解。
回答下列問題:
(1)裝置甲為儲(chǔ)氣裝置,用于提供氯氣,則儀器A中盛放的試劑為______________。裝置丙中活性炭的作用是______________。
(2)在上圖方框內(nèi)畫出所缺裝置,并注明相關(guān)試劑的名稱。
(3)氯磺酸(ClSO3H)加熱分解,也能制得硫酰氯與另外一種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________,分離產(chǎn)物的方法是(填字母)_________。
A.重結(jié)晶 B.過濾 C.蒸餾 D.萃取
(4)為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有________(填序號(hào))。
① 先通冷凝水,再通氣 ② 控制氣流速率,宜慢不宜快
③ 若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫 ④ 加熱三頸燒瓶
(5)在無活性炭存在的條件下SO2與Cl2也可發(fā)生反應(yīng),現(xiàn)將SO2、Cl2按照一定比例通入水中,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì) 一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二者是否恰好完全反應(yīng): (簡(jiǎn)要描述實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。
儀器自選,供選擇試劑:滴加酚酞的氫氧化鈉溶液、碘化鉀溶液、淀粉溶液、品紅溶液。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求回答下列問題:
(1)請(qǐng)用離子方程式表示純堿溶液呈堿性的原因:_____________________________。
(2)請(qǐng)用離子方程式表示明礬凈水的原理:_____________________________。
(3)請(qǐng)用化學(xué)方程式表示氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理:_____________________________。
(4)請(qǐng)用化學(xué)方程式表示鋁熱法煉鐵的反應(yīng)原理:_____________________________。
(5)將AlCl3溶液蒸干并灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是_______________。
(6)在25 ℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4+ )=c(Cl-),則溶液顯_________(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=__________。
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【題目】設(shè)NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 在沸水中滴入含0.1molFeC13的飽和溶液,制得膠粒數(shù)為0.1 NA
B. 含0.4mol HNO3的稀硝酸與足量Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2 NA
C. 120 gNaHSO4和MgSO4的晶體混合物中陽離子數(shù)為NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8LSO2與足量O2反應(yīng)生成的SO3分子數(shù)為2 NA
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【題目】實(shí)驗(yàn)室要配制100 mL 2 mol/L NaCl溶液,請(qǐng)回答下列問題:
(1)配制過程中需要使用的主要玻璃儀器包括燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒和________。
(2)用托盤天平稱取氯化鈉固體,其質(zhì)量為__________ g。
(3)下列主要操作步驟的正確順序是___________(填序號(hào))。
①稱取一定質(zhì)量的氯化鈉,放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解
②加水至液面離容量瓶頸刻度線下1~2厘米時(shí),改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切
③將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
④蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻
⑤用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
(4)如果實(shí)驗(yàn)過程中缺少步驟⑤,會(huì)造成所配溶液的物質(zhì)的量濃度_______(填“偏高”或“偏低”或“無影響”,下同);若定容時(shí)俯視容量瓶刻度線,會(huì)造成所配溶液的物質(zhì)的量濃度_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知A、B、C、D為短周期元素構(gòu)成的四種物質(zhì),它們有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,且D為強(qiáng)電解質(zhì)(其它相關(guān)物質(zhì)可能省略)下列說法不正確的是( )
A. 若A為非金屬單質(zhì),則D一定為硝酸或硫酸
B. 若A為金屬單質(zhì),則組成A的元素一定位于第三周期第IA族
C. 不論A為單質(zhì)還是化合物,D都有可能是同一種物質(zhì),該物質(zhì)的濃溶液在常溫下能使鐵和鋁發(fā)生鈍化
D. 若A是共價(jià)化含物,A的水溶液一定顯堿性
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