【題目】CO是煤氣的主要成分之一,H2S是許多煤化工產(chǎn)品的原料氣。工業(yè)上,生產(chǎn)水煤氣的主要反應(yīng)如下:
Ⅰ.H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g) △H=x kJ·mol-1
Ⅱ. CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H =-41.2kJ mol-1
(1)已知:2C(8)+O2(g)=2CO(g) △H =-220kJ mol-1;利用下表中幾種共價鍵的鍵能可以確定氫氣
燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。
化學(xué)鍵 | O=O | H-H | O-H |
鍵能(kJ/mol) | 496 | 436 | 462 |
則H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(s) △H=___________kJ·mol-1
(2)一定溫度下,在1.0L密閉容器中放入1molC(s)、1molH2O(g)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時間(f)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(P)的數(shù)據(jù)如圖:
回答下列問題:
①下列事實能夠說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號)。
a.各反應(yīng)物和生成物濃度相等 b.該反應(yīng)的△H不變
c. v正(CO)=v逆(H2) d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
②由圖中數(shù)據(jù)計算,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________(精確到小數(shù)點后第二位)。
(3)現(xiàn)有兩個體積相同的2L恒容密閉容器M、N,在M中充入1mol CO和1mol H2O,在N中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下開始按Ⅱ進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時,容器M中CO的轉(zhuǎn)化率α1與容器N中CO2的轉(zhuǎn)化率α2的關(guān)系為________ (寫數(shù)學(xué)表達(dá)式)。
(4)氫硫酸、碳酸均為二元弱酸,其常溫下的電離常數(shù)如下表:
電離平衡常數(shù) | H2CO3 | H2S |
Ka1 | 4.4×l0-7 | 1.3×l0-7 |
Ka2 | 4.7×10-11 | 7. l×l0-15 |
煤的氣化過程中產(chǎn)生的H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,該反應(yīng)的離子方程式為_______________;
常溫下,用100mL 0.1mol·L-1NaOH溶液吸收224mL (標(biāo)況)H2S氣體,反應(yīng)后溶液中的離子濃度由大到小的順序為____________________。
(5)硫化氫高溫分解得到單質(zhì)硫,鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉(Na2Sx)分別作為兩個電極的反應(yīng)物,固體Al2O3陶瓷(可傳導(dǎo)Na+)為電解質(zhì),電池的總反應(yīng)為2Na+xSNa2Sx(,反應(yīng)原理如圖17所示;則電池放電時,正極反應(yīng)式為:_____________________。
【答案】 +130 cd 14.73mol/L α1+α2=100% H2S+CO32-=HS-+ c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-) xS+2e-=
【解析】(1)先由鍵能求出2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的焓變△H2=436kJ·mol-1×2+496kJ·mol-1-462kJ·mol-1×4=-480kJ·mol-1;再蓋斯定律求解。令2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H1=-220kJ mol-1 ①,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-480kJ·mol-1 ②,蓋斯定律得①-②得:2C(s)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g);△H=△H1-△H2,則反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=(△H1-△H2)/2=(-220kJ mol-1 +480kJ mol-1)/2=+130kJ mol-1 。(2)H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g) △H=+130kJ mol-1,是氣體體積變大的反應(yīng),C為固體,a、各反應(yīng)物和生成物濃度相等,不能說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,故a錯誤;b、該反應(yīng)的△H不變,△H與是否到達(dá)平衡無關(guān),與反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)有關(guān),故b錯誤;
c、 如V正(CO)=V逆(H2),由速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比,則V正(CO)=V逆(CO),反應(yīng)到達(dá)平衡,故c正確; d、隨反應(yīng)進(jìn)行,混合氣體總質(zhì)量增大,容器容積不變,混合氣體密度增大,混合氣體密度不變,說明到達(dá)平衡,故d正確;故選cd。②反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大為反應(yīng)的水的量,所以由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0計算反應(yīng)物水的轉(zhuǎn)化率α(H2O)的表達(dá)式=(P-P0)/P0×100%=(P/P0-1)×100%;平衡時A的轉(zhuǎn)化率=(9.53-4.91)/4.91×100%=94.1%,由圖中數(shù)據(jù)計算,
H2O(g)+C(s)=CO(g)+H2(g)
起始量(mol·L-1) 1 1 0 0
變化量(mol·L-1)94.1% 94.1% 94.1%
平衡量(mol·L-1)(1-94.1%) 94.1% 94.1%
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = 14.73mol/L
(3)現(xiàn)有兩個體積相同的2L恒容密閉容器M、N,在M中充入lmol CO和lmol H2O,容器M中CO的轉(zhuǎn)化率α1, CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ,平衡常數(shù)為:K= ;在N中充入lmolCO2和1molH2,均在700℃下開始按Ⅱ進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時,容器N中CO2的轉(zhuǎn)化率α2,CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ,平衡常數(shù)為:K=,平衡溫度相同,K值相同,容器M中CO的轉(zhuǎn)化率α1與容器N中CO2的轉(zhuǎn)化率α2的關(guān)系為1-a1=a2;
(4)由于Ka2=4.7×10-11<Ka1=1.3×l0-7<Ka1=4.40×10-7、Ka2=4.7×10-11>Ka2=7. l×l0-15,所以氫硫酸能夠與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和硫氫化鈉,反應(yīng)的離子方程式為:CO32-+H2S=HCO3-+HS-;224mL (標(biāo)況)H2S為224mL/22.4L·mol-1=0.01mol,與0.01molNaOH反應(yīng)生成0.01molNaHS,水解大于電離,溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-) ;(5)正極反應(yīng)式為:xS+2e-=。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車劇烈碰撞時,安全氣囊中發(fā)生反應(yīng):10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75 mol,則下列判斷正確的是( )。
A. 生成42.0 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
B. 有0.250 mol KNO3被氧化
C. 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25 mol
D. 被氧化的N原子的物質(zhì)的量為1.875 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),稱為Glaser反應(yīng)。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線:
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為 ,D 的化學(xué)名稱為 。
(2)①和③的反應(yīng)類型分別為 、 。
(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為 。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷,理論上需要消耗氫氣______mol。
(4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應(yīng)生成聚合物,該聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
(5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體,其分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫,數(shù)目比為3:1,寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡式 。
(6)寫出用2苯基乙醇()為原料(其他無機(jī)試劑任選)制備化合物D的合成路線。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M是一種治療艾滋病的新藥(結(jié)構(gòu)簡式如圖所示),已知M分子中-NH-COO-基團(tuán)(除H外)與苯環(huán)在同一平面內(nèi),下列關(guān)于M的說法正確的是
A. M的分子式為C14H12O2NF4
B. M分子內(nèi)至少有13個碳原子在同一平面內(nèi)
C. 該物質(zhì)易溶于水,且能發(fā)生水解反應(yīng)
D. M能發(fā)生加聚反應(yīng)和取代反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室可用草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解得一氧化碳,某研究小組利用如圖所示裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略):
(1)草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解制取一氧化碳的化學(xué)方程式為_____________________。
(2)裝置C的作用是_______________,加熱D裝置之前需進(jìn)行的操作是___________________。
(3)將研究小組分為兩組,按上圖裝置進(jìn)行對比實驗,甲組用酒精燈、乙組用酒精燈對裝置D加熱,反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物),兩組分別用產(chǎn)物進(jìn)行以下實驗:
步驟 | 操作 | 甲組現(xiàn)象 | 乙組現(xiàn)象 |
1 | 取黑色粉末加入稀硫酸 | 溶解,無氣泡 | 溶解,有氣泡 |
2 | 取步驟1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 | 藍(lán)色沉淀 | 藍(lán)色沉淀 |
3 | 取步驟1中溶液,滴加KSCN溶液 | 變紅 | 無現(xiàn)象 |
4 | 向步驟3溶液中滴加新制氯水 | 紅色褪去 | 先變紅,后褪色 |
①甲組步驟1中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。
②甲組步驟3中,溶液變紅的離子方程式為______________________。
③乙組得到的黑色粉末是_____________(填化學(xué)式)。
④乙組步驟4中,溶液褪色可能的原因及其驗證方法為_______________________。
(4)該裝置的改進(jìn)措施除了在E裝置后加尾氣處理裝置外還需_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實驗的基礎(chǔ),如圖為蒸餾實驗裝置.
(1)寫出下列儀器的名稱:a.b.;
(2)實驗過程中,需要通冷水,圖中的進(jìn)水方向是進(jìn)(填圖中字母);
(3)若利用裝置分離四氯化碳和酒精的混合物,還缺少的用品是 .
(4)若用裝置制蒸餾水,實驗時a中除加入少量自來水外,還需加入少量 , 其作用是防止暴沸.
(5)Ⅱ.現(xiàn)需配制0.1molL﹣1NaOH溶液480mL,根據(jù)此,回答下列問題: ①配制氫氧化鈉溶液需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 .
②實驗時需要稱量氫氧化鈉g;
③配制時,其正確的操作順序是(字母表示,每個字母只能用一次) .
A.用30mL水洗滌燒杯2~3次,洗滌液均注入容量瓶
B.準(zhǔn)確稱取計算量的氫氧化鈉固體于燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動,使其充分溶解
C.將溶解的氫氧化鈉溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,上下顛倒搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度1~2cm處
④配制0.1molL﹣1NaOH溶液的實驗中,如果出現(xiàn)以下操作,會導(dǎo)致配制溶液的濃度偏大的有(填寫字母).
A.稱量時用了生銹的砝碼
B.未洗滌溶解NaOH的燒杯
C.NaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中
D.容量瓶未干燥即用來配制溶液
E.定容時仰視刻度線
F.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線.
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