【題目】能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),我國目前使用的能源主要是化石燃料,而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。
(1)在25℃、101kPa時,1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ,則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是___________________________________________。
(2)液化石油氣的主要成分是丙烷,丙烷燃燒的熱化學(xué)方程式為C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220.0 kJ· mol-1,已知CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.14 kJ·mol-1,試計算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值________(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)。
(3)氫氣既能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)又能與氧氣發(fā)生反應(yīng),但是反應(yīng)的條件卻不相同。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ· mol-1
3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1
計算斷裂1 mol N≡N鍵需要消耗能量________kJ。
(4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應(yīng):
甲醇合成反應(yīng):①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ· mol-1
②CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ· mol-1
水煤氣變換反應(yīng):③CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ· mol
二甲醚合成反應(yīng):④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ· mol-1
由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_______________________。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增大壓強(qiáng)對直接制備二甲醚反應(yīng)的影響:_________________________________________________。
【答案】 CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.24 kJ· mol-1 7.9 946 2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ· mol-1 該反應(yīng)分子數(shù)減少,壓強(qiáng)升高使平衡右移,CO和H2的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OCH3產(chǎn)率增加;壓強(qiáng)升高使CO和H2濃度增加,反應(yīng)速率增大
【解析】試題解析:(1)燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時所放出的熱量;
(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式分別計算1molC3H8和1molCO燃燒放出的熱量,在金屬比值;(3)根據(jù) 焓變=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計算;(4)根據(jù)蓋斯定律計算由H2和CO直接制備二甲醚的熱化學(xué)方程式;加壓有利于平衡向氣體系數(shù)和小的方向移動。
解析:(1) 1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ,則1mol甲烷燃燒放熱55.64 kJ×16=890.24 kJ,甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.24 kJ· mol-1;(2) 2 220.0 kJ·mol-1÷kJ·mol-1≈7.9;(3)3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)中,斷裂1molN≡N鍵和3molH-H鍵,形成6molN-H鍵,則E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=-92.4kJ·mol-1,則E(N≡N)=1173.2kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1×3-92.4kJ·mol-1=946kJ·mol-1;(4)根據(jù)蓋斯定律,①×2+④得:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH=-90.1kJ·mol-1×2-24.5kJ·mol-1=-204.7kJ·mol-1。這是一個氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動,有利于提高反應(yīng)速率和二甲醚的生成。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫鐵礦燒渣(主要成分Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是工業(yè)生產(chǎn)硫酸的廢渣,利用硫鐵礦燒渣制備鐵紅等產(chǎn)品的流程如下圖所示:
(1)硫鐵礦燒渣焙燒時所添加的還原劑最有可能的是______。
A.鋁 B.鋅 C.碳
(2)酸浸、過濾后濾液中的主要成分是________。濾渣是__________。
(3)反應(yīng)Ⅰ的溶液為防止被氧化,需加___________,其離子方程式為__________________。
(4)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)溫度一般需控制在15℃以下,其目的是____________________。
(5)空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品b的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________。
(6)檢驗(yàn)產(chǎn)品a中是否含有氯化物雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是:取少量產(chǎn)品a于試管中配成溶液,___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將3.72g金屬鈉、氧化鈉和過氧化鈉的混合物與足量水反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到672mL混合氣體,將混合氣體電火花點(diǎn)燃,恰好完全反應(yīng),則原混合物中鈉、氧化鈉、過氧化鈉的物質(zhì)的量之比為( )
A. 3:2:1 B. 4:2:1 C. 2:1:1 D. 1:1:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出,根據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020mol·L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0mL混合,記錄10~55℃間溶液變藍(lán)時間,55℃時未觀察到溶液變藍(lán),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是
A. 40℃之前與40℃之后溶液變藍(lán)的時間隨溫度的變化趨勢相反
B. 圖中b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等
C. 圖中a點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.0 ×10-5mol·L-1·s-1
D. 溫度高于40℃時,淀粉不宜用作該實(shí)驗(yàn)的指示劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相等,現(xiàn)向10 mL濃度為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中( )
A. 水的電離程度始終增大
B. c(NH4+)/c(NH3·H2O)先增大再減小
C. c(CH3COOH)與c(CH3COO-)之和始終保持不變
D. 當(dāng)加入氨水的體積為10 mL時,c(NH4+)=c(CH3COO-)
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【題目】(1)現(xiàn)有下列物質(zhì):①K2SO4晶體;②液態(tài)SO3;③冰醋酸(即純醋酸);④汞;⑤小蘇打;⑥蔗糖;⑦乙醇;⑧熔融的氯化鈉。其中:能導(dǎo)電的是______________(填序號,下同);屬于非電解質(zhì)的是_________屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是_____________;弱電解質(zhì)的電離方程式:_________
(2)已知0.1 mol/L的NaHSO4溶液中H+的濃度為0.1mol/L,若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按照物質(zhì)的量之比1:1混合,離子方程式為________,此時溶液呈____性。
(3)若向Ba(OH)2溶液中緩緩加入稀硫酸直至過量,整個過程中混合溶液的導(dǎo)電能力(用電流強(qiáng)度I表示)可近似地用如圖中的_________(填序號)曲線表示。
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【題目】次硫酸氫鈉甲醛(aNaHSO2bHCHOcH2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應(yīng)用廣泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:在如圖所示裝置的燒瓶中加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH約為4,制得NaHSO3溶液。
步驟2:將裝置A中導(dǎo)氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反應(yīng)約3h,冷卻至室溫,抽濾。
步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
(1)裝置B的燒杯中應(yīng)加入的溶液是___。
(2)步驟2中加入鋅粉時有NaHSO2和Zn(OH)2生成。
①寫出加入鋅粉時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
②生成的Zn(OH)2會覆蓋在鋅粉表面阻止反應(yīng)進(jìn)行,防止該現(xiàn)象發(fā)生的措施是___。
(3)冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外,還有___(填化學(xué)式)。
(4)步驟3中次硫酸氫鈉甲醛不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是___。
(5)步驟2抽濾所得濾渣的成分為Zn和Zn(OH)2,利用濾渣制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟為:將濾渣置于燒杯中,___,900℃煅燒。(已知:Zn與鋁類似,能與NaOH溶液反應(yīng);Zn2+開始沉淀的pH為5.9,沉淀完全的pH為8.9,pH>11時,Zn(OH)2能生成ZnO22-。實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有1.0molL-1NaOH溶液、1.0molL-1HCl溶液、水)
(6)產(chǎn)物組成測定實(shí)驗(yàn):
準(zhǔn)確稱取1.5400g樣品,溶于水配成l00mL溶液;取25.00mL樣品溶液經(jīng)AHMT分光光度法測得溶液吸光度A=0.4000(如圖);另取25.00mL樣品溶液,加入過量碘水后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到BaSO4固體0.5825g。
①樣品溶液HCHO濃度為___molL-1。
②通過計算確定aNaHSO2·bHCHOcH2O的化學(xué)式為___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】DBFC燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖,該電池的總反應(yīng)為NaBH4+4H2O2=NaBO2+6H2O。下列關(guān)于電池工作時的相關(guān)分析不正確的是( )
A.X極為正極,電流經(jīng)X流向外電路
B.Y極發(fā)生的還原反應(yīng)為H2O2+2e-=2OH
C.X極區(qū)溶液的pH逐漸減小
D.每消耗1.0L0.50mol/L的H2O2電路中轉(zhuǎn)移1.0mole-
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【題目】某興趣小組查閱資料得知:保險粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能定量吸收O2;CuCl的鹽酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。擬設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,采用上述兩種溶液和KOH溶液及量氣裝置,測定高爐煤氣中CO、CO2、N2和O2的百分組成。下列說法不正確的是( )
A.采用上述3種吸收劑,氣體被逐一吸收的順序應(yīng)該是CO2、O2和CO
B.保險粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收O2的離子方程式為2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O
C.當(dāng)三種氣體被逐一吸收后,導(dǎo)出的氣體中可能含有HCl
D.其他兩種吸收劑不變,O2的吸收劑可以用灼熱的銅網(wǎng)替代
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