8.碳的化合物與人類(lèi)生產(chǎn)、生活密切相關(guān).

(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將11.2LCO2通入100mL 1mol/L的NaOH溶液中,所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+);用溶液中微粒的濃度符號(hào)完成下列等式:
①c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+).
②c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-).
(2)圖1是1mol NO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol-1
(3)在一恒溫、恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):Ni(s)+4CO(g)$?_{180-200℃}^{50-80℃}$ Ni(CO)4(g),△H<0.利用該反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達(dá)99.9%的高純鎳.下列說(shuō)法正確的是C   (填字母編號(hào)).
A.增加Ni的量可提高CO的轉(zhuǎn)化率,Ni的轉(zhuǎn)化率降低
B.縮小容器容積,平衡右移,△H減小
C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,充入CO再次達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)降低
D.當(dāng)4v[Ni(CO)4]=v(CO)時(shí)或容器中混合氣體密度不變時(shí),都可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
(4)二甲醚催化重整制氫的反應(yīng)過(guò)程,主要包括以下幾個(gè)反應(yīng)(以下數(shù)據(jù)為25℃、1.01×105Pa測(cè)定):
①CH3OCH3(g)+H2O(l)?2CH3OH(l)△H=+24.52kJ/mol
②CH3OH(l)+H2O(l)?CO2(g)+3H2(g)△H=+49.01kJ/mol
③CO(g)+H2O(l)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.17kJ/mol
④CH3OH(l)?CO(g)+2H2(g)△H=+90.1kJ/mol
工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)得不同溫度下各組分體積分?jǐn)?shù)及二甲醚轉(zhuǎn)化率的關(guān)系如圖2所示,
①你認(rèn)為反應(yīng)控制的最佳溫度應(yīng)為C.
A.300~350℃B.350~400℃C.400~450℃D.450~500℃
②在溫度達(dá)到400℃以后,二甲醚與CO2以幾乎相同的變化趨勢(shì)明顯降低,而CO、H2體積分?jǐn)?shù)也以幾乎相同的變化趨勢(shì)升高,分析可能的原因是可能發(fā)生另一種制氫反應(yīng)為CH3OCH3+CO2?3H2+3CO(用相應(yīng)的化學(xué)方程式表示).

分析 (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將1.12L CO2通入100mL 1mol•L-1的NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈉,根據(jù)碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解判斷離子濃度大小;
①根據(jù)碳酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒書(shū)寫(xiě);
②根據(jù)碳酸鈉溶液中的電荷守恒書(shū)寫(xiě);
(2)根據(jù)能量變化圖,反應(yīng)熱等于=正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能,結(jié)合熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě);
(3)A.因Ni是固體,改變用量對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率無(wú)影響;
B.一定溫度下給定的化學(xué)方程式的△H不會(huì)隨著平衡移動(dòng)而改變;
C.根據(jù)外界條件和該反應(yīng)本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析;
D.根據(jù)不同物質(zhì)的速率關(guān)系判斷可逆反應(yīng)時(shí),應(yīng)當(dāng)一正一逆,速率之比等于系數(shù)比;
(4)①由圖可知在400-450℃時(shí),二甲醚的濃度最小,轉(zhuǎn)化率最大;
②溫度超過(guò)400℃,二甲醚與二氧化碳相同的比例降低,CO與氫氣相同的比例升高,說(shuō)明二甲醚與二氧化碳以1:1反應(yīng),生成CO與氫氣的比例相同,則反應(yīng)的方程式為:CH3OCH3+CO2?3H2+3CO.

解答 解:(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.12L CO2的物質(zhì)的量為:$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol,氫氧化鈉的物質(zhì)的量為:1mol•L-1×0.1L=0.1mol,二者恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈉,由CO32-+H2O?HCO3-+OH-可知:c(Na+)最大,水解很微弱,因此c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO-3),溶液顯堿性c(H+)最小,因此碳酸鈉溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋篶(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+);
故答案為:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+);
①碳酸鈉溶液中,水電離出的氫離子部分與CO32-結(jié)合生成H2CO3和HCO3-,溶液中質(zhì)子守恒:c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+);
故答案為:c(HCO3-)+c(H+);
②碳酸鈉溶液中,電荷守恒:c(H+)+c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),
故答案為:2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-);
(2)該反應(yīng)的焓變△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1;
故答案為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ/mol-1
(3)A.Ni是固體,濃度為常數(shù),改變用量對(duì)平衡無(wú)影響,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變,故A錯(cuò)誤;
B.一定溫度下給定的化學(xué)方程式的△H不會(huì)隨著平衡移動(dòng)而改變,只與方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān),故B錯(cuò)誤;
C.因外界條件為恒溫恒容、Ni是固體且正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng),所以反應(yīng)達(dá)到平衡后充入CO,相當(dāng)于在恒溫恒壓條件下達(dá)平衡后又加壓,平衡右移,CO的轉(zhuǎn)化率提高,平衡后其體積分?jǐn)?shù)降低,故C正確;
D.速率關(guān)系未說(shuō)明正、逆,不能判斷是否已達(dá)平衡;因該反應(yīng)氣體質(zhì)量增加而容積不變,所以混合氣體密度是一個(gè)變量,當(dāng)不變時(shí)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C;
(4)①由圖可知在400-450℃時(shí),二甲醚的濃度最小,轉(zhuǎn)化率最大,
故答案為:C;
②溫度超過(guò)400℃,二甲醚與二氧化碳相同的比例降低,CO與氫氣相同的比例升高,說(shuō)明二甲醚與二氧化碳以1:1反應(yīng),生成CO與氫氣的比例相同,則反應(yīng)的方程式為:CH3OCH3+CO2?3H2+3CO,
故答案為:可能發(fā)生另一種制氫反應(yīng)為CH3OCH3+CO2?3H2+3CO.

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡常數(shù)、平衡狀態(tài)的判斷、圖表信息的提取等,綜合性強(qiáng),側(cè)重分析與應(yīng)用能力的綜合考查,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源.易燃、有毒,與水接觸易水解,沸點(diǎn)8.2℃.在銅催化作用下,HCl與硅在25O-260℃反應(yīng)可以制得SiH2Cl2

(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料,選用A裝置制取HCl,利用了濃硫酸的吸水性.
(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為Si+2HCl$\frac{\underline{\;250~260℃\;}}{\;}$SiH2Cl2
(3)按照氣體從左到右方向,制取SiH2Cl2的裝置(h 處用止水夾夾好)連接次序?yàn)閍→d→e→f→g→b→c→d(填儀器接口的字母,其中裝置C用到2次).
(4)按從左到右的順序,前面裝置C中裝的藥品為P2O5或CaCl2,后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中.
(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外,還會(huì)生成H2和SiCl4、SiHCl3
(6)新的制取SiH2Cl2方法是:往硅粉中先通入Cl2在300-350℃反應(yīng)生成SiCl4,然后再與HCl在250-260℃反應(yīng),可以大大提高產(chǎn)率.如果通人氣體次序相反,結(jié)果會(huì)SiH2Cl2+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl4+2HCl(或SiH2Cl2+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl3+HCl)(用化學(xué)方程式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.化學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)、生活環(huán)境密切相關(guān).下列說(shuō)法正確的是( 。
A.化石燃料的大量開(kāi)發(fā)和使用是導(dǎo)致溫室效應(yīng)和形成酸雨的重要原因
B.為消除碘缺乏病,政府規(guī)定在食鹽中必須添加一定量的KI
C.為了確保食品安全,應(yīng)禁止使用食品添加劑
D.為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,應(yīng)該大量使用農(nóng)藥和化肥

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.有機(jī)物A有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系

已知①有機(jī)物B是芳香烴的含氧衍生物,其相對(duì)分子質(zhì)量為108,B中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.8%
②CH3CH2COOH+Cl2$→_{△}^{PCl_{3}}$+HCl
③G分子結(jié)構(gòu)中含有3個(gè)六元環(huán)
根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物F中官能團(tuán)的名稱(chēng)是羥基、羧基.
(2)A的名稱(chēng)是苯丙酸苯甲酯.
(3)條件Ⅲ為濃硫酸、加熱,F(xiàn)→G的反應(yīng)類(lèi)型為酯化反應(yīng),G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(4)寫(xiě)出一種檢驗(yàn)M中官能團(tuán)的化學(xué)方程式+2Cu(OH)2$\stackrel{△}{→}$+Cu2O↓+2H2O.
(5)R是N的同系物,相對(duì)分子質(zhì)量比N大14,R有多種同分異構(gòu)體,則同時(shí)符合下列條件的同分異構(gòu)體有8種,其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積之比為3:2:2:1的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
a.含有笨環(huán)  b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng) c.遇FeCl3溶液不顯紫色  d.不含醚鍵
(6)寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式:F→E

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是( 。
A實(shí)驗(yàn)操作預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
B向Na2CO3溶液中滴加鹽酸立即有氣體逸出
C將濃硫酸滴加到盛有銅片的試管中,并將蘸有品紅溶液的試紙置于試管口試紙褪色
D鉛箔在酒精燈火焰上加熱鋁熔化但不會(huì)滴下
向淀粉的水解液中加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱一定有磚紅色沉淀生成
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.A、B、C、D四種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物略去),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若A為AlCl3溶液,B 可能為氨水,反應(yīng)①的離子方程式為Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
B.若A為Fe,B可能為稀HNO3,反應(yīng)②的離子方程式為3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O
C.若A為NaOH溶液,B可能為CO2,可用Ca(OH)2溶液鑒定C、D 溶液中的陰離子
D.若A為Cl2,B可能為NH3,實(shí)驗(yàn)室可用加熱固體C的方法制取NH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

20.下列說(shuō)法正確的是(  )
A.SO2、NO2、CO均為酸性氧化物
B.水玻璃、明礬、漂白粉都是強(qiáng)電解質(zhì)
C.煤油、“乙醇汽油”“生物柴油”都是碳?xì)浠衔?/td>
D.納米鐵粉去除水體中的Hg2+和植物油酸敗都是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到氣體V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,過(guò)濾,洗滌,灼燒,得到CuO 12.0g,若上述氣體為NO和NO2的混合物,且體積比為1:1,則V可能為( 。
A.7.5 LB.12.3 LC.15.7 LD.16.8 L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

7.完成下列各題.
(1)中國(guó)的瓷器馳名世界,制備陶瓷是以粘土為原料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成.若以氧化物形式表示粘土的組成,應(yīng)寫(xiě)為:Al2O3.2SiO2.2H2O.
(2)如果胃酸過(guò)多,可服用Al(OH)3(填寫(xiě)化學(xué)式)緩解癥狀,但如果患有胃潰瘍,則不能服用,以防止胃穿孔.

(3)賞心悅目的雕花玻璃是用氫氟酸對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的,這一過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O.
(4)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑,工業(yè)上是用氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生產(chǎn)ClO2的,反應(yīng)過(guò)程中同時(shí)會(huì)生成氯氣、NaCl等.寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NaClO3+4HCl(濃)=Cl2↑+2ClO2+2NaCl+2H2O.

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