【題目】化學(xué)環(huán)分解氯化銨的純堿和氯乙烯集成清潔工藝如下:
(1)“釋氨反應(yīng)”步驟可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng):
NH4Cl(s)≒ NH3(g)+HCl(g) ΔH=163.57 kJ/mol
MgO(s)+ HCl(g) ≒ MgOHCl(s) ΔH=-102.23 kJ/mol
則總反應(yīng)NH4Cl(s)+MgO(s)≒NH3(g)+MgOHCl(s) ΔH=____kJ/mol
(2)“釋氯反應(yīng)”可能的化學(xué)反應(yīng)有:
i. MgOHCl(s)≒MgO(s)+ HCl(g) ΔH=+97.50 kJ/mol
ii. MgOHCl(s)+ HCl(g)≒MgCl2(s)+H2O(g) ΔH=+2.89 kJ/mol
iii. MgCl2(s)+ H2O(g)=MgO(s)+2HCl(g) ΔH=+94.61 kJ/mol
圖為“釋氯反應(yīng)”在不同溫度下各組分的平衡組成,回答下列問題
①應(yīng)選擇的最佳反應(yīng)溫度是___________
②500°C時,釋氯反應(yīng)器的壓強(qiáng)為P,計(jì)算該溫度下反應(yīng)i的平衡常數(shù)Kp=___________ (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))
③結(jié)合平衡移動原理,原料氣增加水蒸氣的目的是___________
(3)“氯乙烯反應(yīng)”中,(g)+HCl(g)CH2=CHCl(g)的反應(yīng)機(jī)理如圖,其中吸附在催化劑表面的物種用*標(biāo)注
①碳碳叁鍵的鍵能:M1_____ (填“>”或“<”)
②“M2→M3”的化學(xué)方程式為__________
③該反應(yīng)的決速步驟為__________
(4)下列有關(guān)該工藝的說法不正確的是______(填標(biāo)號)
A.可循環(huán)利用的物質(zhì)有NH3、MgO、HCl
B.“石灰窯”和“純堿反應(yīng)”的副產(chǎn)物可實(shí)現(xiàn)資源化利用
C.利用MgO作為吸附劑可有效實(shí)現(xiàn)NH3與HCl分離
D.減少了從氯堿工業(yè)的產(chǎn)品獲取HCl的電能消耗
【答案】61.34 570℃ 水蒸氣的加入,可促進(jìn)平衡ii逆向移動,平衡iii正向移動,提高HCl的產(chǎn)量 < M2→M3 A
【解析】
(1)反應(yīng)①:NH4Cl(s)≒ NH3(g)+HCl(g) ΔH=163.57 kJ/mol
反應(yīng)②:MgO(s)+ HCl(g) ≒ MgOHCl(s) ΔH=-102.23 kJ/mol
由反應(yīng)①+反應(yīng)②可得:NH4Cl(s)+MgO(s)≒NH3(g)+MgOHCl(s) ΔH=61.34kJ/mol,
故答案為:61.34;
(2)①“釋氯反應(yīng)”過程中,HCl的含量在570℃之前逐漸增加,在570℃后幾乎不變,因此應(yīng)選擇的最佳反應(yīng)溫度為570℃,
故答案為:570℃;
②由圖像可知,500℃下,n(HCl)=0.25mol,n(H2O)=0.6mol,體系中HCl的分壓p(HCl)= =,故反應(yīng)i的平衡常數(shù)Kp= p(HCl)=,
故答案為:;
③原料氣中增加水蒸氣可促進(jìn)平衡ii逆向移動,平衡iii正向移動,提高HCl的產(chǎn)量,
故答案為:可促進(jìn)平衡ii逆向移動,平衡iii正向移動,提高HCl的產(chǎn)量;
(3)①.由流程圖可知,+HgCl2+HCl能量高于M1+HCl,故M1鍵能小于碳碳三鍵鍵能,
故答案為:<;
②.M2→M3反應(yīng)過程是在催化劑表面完成的,根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知其化學(xué)方程式為:,
故答案為:;
③.整個反應(yīng)機(jī)理過程中,M2→M3反應(yīng)過程中能壘較高,因此決速步驟為M2→M3,
故答案為:M2→M3;
(4)A、整個過程中,HCl不屬于循環(huán)利用的物質(zhì),故A符合題意;
B、“石灰窯”中產(chǎn)物均完全利用,“純堿反應(yīng)”的副產(chǎn)物Na2CO3具有較為廣泛的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了資源化利用,故B不符合題意;
C、MgO屬于堿性氧化物,能與HCl反應(yīng)生成固體MgCl2,而NH3不反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)NH3與HCl分離,故C不符合題意;
D、此工藝中HCl實(shí)現(xiàn)了“自產(chǎn)自銷”,不需要利用從氯堿工業(yè)制備獲取HCl,節(jié)約了電能消耗,故D不符合題意;
故答案為A。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是人類獲取能量的重要途徑。
(1)液化氣是一種重要的家庭燃料,下列示意圖與液化氣在燃燒過程中的能量變化最相符的是___
A. B. C.
(2)人們普遍使用的干電池工作時是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為___。
(3)已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量,拆開1molO2中的化學(xué)鍵要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH—O鍵要放出463 kJ的能量,試計(jì)算2H2+O2=2H2O反應(yīng)中的ΔH=___kJ·mol-1。
(4)依據(jù)氧化還原反應(yīng):2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請回答下列問題:
①電極X的材料是___;電解質(zhì)溶液Y是___;
②銀電極為電池的___極,發(fā)生的電極反應(yīng)為___;X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為___;
③如果閉合電路前X電極與銀電極質(zhì)量相等,當(dāng)電路中通過0.1mol電子時,兩電極質(zhì)量差為___g。(原子量Cu:64;Ag:108)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q
32、能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號,下同)________。
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等 | B.混合氣體的密度不變 |
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 | D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化 |
33、下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時測得c(CO)=0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時的溫度為________。
34、要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________。
a.升溫 b.加入催化劑 c.增加CO的濃度 d.加入H2加壓
e.加入惰性氣體加壓 f.分離出甲醇
35.尋找合適的催化劑來改善上述合成甲醇的條件一直是研究課題,F(xiàn)分別對X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件均相同):
① X在T1℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
② Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③ Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑并簡述理由:___________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用如圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器己略去)探究鐵與濃硫酸的反應(yīng),下列實(shí)驗(yàn)不合理的是
A.上下移動①中的鐵絲可控制生成SO2的量
B.②中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成
C.③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.為確認(rèn)產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài),向①中加水,觀察顏色變化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電催化N2還原制NH3的一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示,其中吸附在催化劑表面的物種用*表示,下列說法不正確的是
A.N2生成NH3是通過多步還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的
B.兩個氮原子上的加氫過程同時進(jìn)行
C.析氫反應(yīng)(H*+H*→H2)會影響NH3的生成
D.NH3的及時脫附有利于增加催化劑活性位
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是 ( )
A.1L 1mol·L-1的CH3COOH溶液中含有NA個氫離子
B.含NA個Na+的Na2O溶解于1L水中,Na+的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1
C.0.1mol金屬鈉在過量氧氣充分燃燒,生成的化合物中離子總數(shù)為0.15NA
D.VL CO和NO的混合氣體中含有的氧原子個數(shù)為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究小組利用“鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)”合成了有機(jī)物丙,合成路線如下:
列下分析判斷正確的是( )
A.分離提純有機(jī)物丙宜在NaOH熱溶液中進(jìn)行
B.利用NaOH溶液、AgNO3溶液即可確定有機(jī)物甲中含有溴元素
C.可用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)有機(jī)物丙中是否含有機(jī)物乙
D.PbCl2的作用是提高反應(yīng)物的活性,加快反應(yīng)速率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖象正確的是( )
A. 向 Ca(OH)2和 NaOH的混合溶液中通 入CO2
B. 向 FeCl3 溶液中加入鋅粉
C. 向 NaOH 溶液中通入CO2
D. HCl與Cl2的混合氣體通入NaOH溶液中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是重要的氧化劑;卮鹣铝袉栴}:
(1)實(shí)驗(yàn)室常用高錳酸鉀制備氧氣。
①該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是___(寫化學(xué)式),每生成1gO2轉(zhuǎn)移___mol電子。
②高錳酸鉀完全分解后,將固體生成物溶于水后過濾,向?yàn)V液中通入過量的二氧化碳。充分反應(yīng)后過濾,得到二氧化錳,將濾液再經(jīng)過重結(jié)晶分離,可得到高錳酸鉀和碳酸氫鉀。寫出上述過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(2)實(shí)驗(yàn)室常用硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液滴定KMnO4溶液,測定KMnO4溶液濃度。步驟如下:
I.將-定量的高錳酸鉀加入燒杯中,倒入蒸餾水使其溶解;
II.取ag草酸晶體(H2C2O4·2H2O,摩爾質(zhì)量126g·mol-1)溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液置于錐形瓶中,加入適量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定兩次,平均消耗VmLKMnO4溶液。
①高錳酸鉀溶液盛放在___(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
②滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是___。
③該KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為___mol·L-1(用相關(guān)字母表示)。
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