【題目】目前,人們對環(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)非常重視。
(1)已知:①CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-860.0kJmol1
②2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-66.9kJmol1
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的熱化學(xué)方程式_____________。
(2)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物,某研究小組向某密閉容器加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng):C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH,在t1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下:
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,t1℃時(shí),該反應(yīng)在0~20min的平均反應(yīng)速率v(NO)=_____________,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。
②30min時(shí),只改變某一條件,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是_____________(填字母代號)。
A.適當(dāng)縮小容器的體積B.加入合適的催化劑
C.加入一定量的活性炭D.通入一定量的NO
③若30min后升高溫度至t2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO的濃度之比為5∶3∶3,則達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率_____________(填“升高”或“降低”);ΔH_____________0(填“>”或“<”)。
(3)①已知在一定溫度下,反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s)ΔH=159.5kJmol1,在2L恒容密閉容器中充入2molNH3和1molCO2,到達(dá)平衡時(shí)放出127.6kJ的熱量,此時(shí),c(NH3)為_____________。
②有一種可充電電池NaAl/FeS,電池工作時(shí)Na+的物質(zhì)的量保持不變,并且是用含Na+的導(dǎo)電固體作為電解質(zhì),已知該電池負(fù)極電極反應(yīng)式為Nae=Na+,則正極反應(yīng)式為____________。
【答案】CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-793.1kJmol-1 0.03mol·L1·min1 0.56 AD 降低 < 0.2mol·L-1 2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe
【解析】
(1)CH4還原N2O4的化學(xué)方程式為CH4+N2O4=N2+2H2O+CO2,根據(jù)蓋斯定律①-②得到CH4催化還原N2O4(g)生成N2、H2O(g)和CO2的熱化學(xué)方程式;
(2)①分析圖表數(shù)據(jù),根據(jù)v=△c/△t計(jì)算得到反應(yīng)速率,根據(jù)K= c(N2)×c(CO2)/ c2(NO)計(jì)算平衡常數(shù)K;
②該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,平衡狀態(tài)各物質(zhì)濃度均增大,平衡常數(shù)不變說明改變的條件可能是減小容器體積或加入一定量一氧化氮;
③若30min后升高溫度至t2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5:3:3,氮?dú)夂投趸紳舛戎仁冀K為1:1,所以5:3>4:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動;
(3)①由反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) △H=-159.5kJ/mol可知:2molNH3反應(yīng)放出159.5kJ熱量,則有1.6molNH3反應(yīng)放出127.6kJ熱量;
②原電池的電極材料Na-Al/FeS,負(fù)極材料為Na,電極反應(yīng)式為Na-e-=Na+,電池工作時(shí)Na+的物質(zhì)的量保持不變,則正極FeS得到電子結(jié)合Na+生成Na2S和Fe。
(1)由蓋斯定律①②得到CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△H=(860.0kJ/mol)(66.9kJ/mol)=793.1kJ/mol,所以熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=793.1kJ/mol,故答案為:CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=793.1
kJ/mol;
(2)①020min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=(1.00.4)mol·L-1/20min=0.03molL1min1,C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)的平衡濃度
c(N2)=c(CO2)=0.3mol/L;c(NO)=0.4mol/L,反應(yīng)的平衡常數(shù):K= c(N2)×c(CO2)/ c2(NO)=0.3×0.3/0.42=0.56,故答案為:0.03mol·L1·min1;0.56;
②A. 適當(dāng)縮小容器的體積,反應(yīng)前后體積不變,平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度同比增大,A正確;
B. 加入合適的催化劑,催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不改變化學(xué)平衡,B錯(cuò)誤;
C. 加入一定量的活性炭,碳是固體對平衡無影響,平衡不動,C錯(cuò)誤;
D. 通入一定量的NO,達(dá)到新平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)平衡濃度均增大,D正確;故答案為:AD;
③若30min后升高溫度至t2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比從為5:3:3,氮?dú)夂投趸紳舛戎仁冀K為1:1,因5:3>4:3,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,達(dá)到新平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率降低,說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故答案為:降低;<;
(3)①反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(s) ΔH=159.5kJ·mol-1可知:2molNH3反應(yīng)放出159.5kJ熱量,則有1.6molNH3反應(yīng),剩余NH3是(2mol1.6mol)=0.4mol,濃度為0.2mol/L,故答案為:0.2mol/L;
②原電池的電極材料NaAl/FeS,負(fù)極材料為Na,電極反應(yīng)式為Nae=Na+,電池工作時(shí)Na+的物質(zhì)的量保持不變,則正極FeS得到電子結(jié)合Na+生成Na2S和Fe,所以電極反應(yīng)式為:2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe,故答案為:2Na++FeS+2e-=Na2S+Fe。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知、、(z)互為同分異構(gòu)體,下列說法不正確的是( )
A.z的二氯代物有3種
B.x、y的一氯代物均只有3種
C.x、y因與Br2發(fā)生加成反應(yīng)而使溴的四氯化碳溶液褪色
D.x、y、z中只有x的所有原子可能處于同一平面
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】TMB是一種新型指紋檢測的色原試劑,由碳、氫、氮三種元素組成,M=240g/mol。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下列儀器測定TMB的分子式。主要過程為在足量氧氣流中將4.80 g TMB樣品氧化(氮元素轉(zhuǎn)化為N2),再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2。請從圖中選擇適當(dāng)?shù)难b置(裝置符合氣密性要求,加熱裝置等已略去,其他用品可自選)。
(1)寫出儀器a的名稱__________,A中的化學(xué)反應(yīng)方程式:___________;
(2)B中試劑是___________,作用是________________ ;
(3)裝置C中CuO粉末的作用為________________。
(4)理想狀態(tài)下,將4.80 gTMB樣品完全氧化,點(diǎn)燃C處酒精燈,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測得D增加3.60 g,E增加14.08 g,則TMB的分子式為____________。
(5)有同學(xué)認(rèn)為,用該實(shí)驗(yàn)裝置測得的TMB分子式不準(zhǔn)確,應(yīng)在干燥管E后再添加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管F。你認(rèn)為是否需要添加F裝置__________(填“需要”或“不需要”),簡述理由________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】磁性材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)各國競相發(fā)展的高科技支柱產(chǎn)業(yè)之一,作為信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)電工業(yè)的重要基礎(chǔ)功能材料,磁性材料廣泛應(yīng)用于電子信息、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。碳酸錳主要用于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上以軟錳礦(主要成分為MnO2)和黃鐵礦(主要成分為FeS2)為主要原料制備碳酸錳的主要工藝流程如下:
已知:幾種金屬離子沉淀的pH如下表。
Fe2+ | Fe3+ | Cu2+ | Mn2+ | |
開始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10.4 |
回答下列問題:
(1)為了提高溶浸工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有________。
A.?dāng)嚢?/span> B.適當(dāng)升高溫度
C.研磨礦石 D.加入足量的蒸餾水
(2)溶浸過程中主要產(chǎn)生的離子為Fe3+、Mn2+、SO42-,請寫出主要反應(yīng)的離子方程式:___________;浸取后的溶液中含有少量Fe2+、Cu2+、Ca2+,則在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH從而使鐵元素被完全沉淀前,加入適量的軟錳礦目的是______________________,加入石灰調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為____________________。
(3)凈化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等雜質(zhì),故濾渣主要是________(填化學(xué)式)和CaF2。若測得濾液中c(F-)為0.01mol·L-1,則濾液中殘留c(Ca2+)為________mol·L-1[已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10]。
(4)有人認(rèn)為凈化工序中使用NaF會引起污染,建議用(NH4)2CO3代替NaF,但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺點(diǎn)是______________________________________。
(5)如圖為黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對錳浸出率的影響,僅據(jù)圖中信息,黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在________%左右。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H3BO3(一元弱酸)可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備,其工作原理如圖,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為:2H2O-4e-=O2↑+4H+
B.b膜為陰膜,產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸
C.理論上每生成1 mol產(chǎn)品,陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L氣體
D.N室中:a%<b%
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【題目】DL—m—絡(luò)氨酸是一種營養(yǎng)增補(bǔ)劑,能提高人體的免疫力。一種合成DL—m一絡(luò)氨酸的路線如下:
已知:①
②
③
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為 ________,F中含氧官能團(tuán)的名稱是________。
(2)E到F的反應(yīng)類型為________。
(3)寫出D到E的化學(xué)方程式________。
(4)化合物M是一種α-氨基酸,是H的同分異構(gòu)體。滿足以下條件的M的同分異構(gòu)體有________種。
i.環(huán)上有兩個(gè)處于鄰位上的取代基,與FeCl3溶液不能發(fā)生顯色反應(yīng);
ii.1molM與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5molH2。
其中分子中存在兩個(gè)手性碳原子,且能在濃硫酸催化加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)而消除旋光性,該異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為________、________(已知:分子中存在手性碳原子的分子叫手性分子,手性分子具有旋光性)。
(5)是合成藥物撲熱息疼的中間體。設(shè)計(jì)由苯酚和ClCH2—O—CH3制備的合成路線________(無機(jī)試劑任選。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容器中,對于可逆反應(yīng):A(?)+3B(?)2C(g),平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是
A. 若正反應(yīng)方向△H<0,則T1>T2 B. 壓強(qiáng)增大時(shí),混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小
C. A一定為氣體 D. B一定為氣體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:
依據(jù)上圖,完成下列填空:
(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)式為__________。 與電源負(fù)極相連的電極附近,溶液pH ________(選填:不變,升高或下降)。
(2)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì),精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,
(3)如果粗鹽中SO42-含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可以是______。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入試劑的合理順序?yàn)?/span> _________。
a. 先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑
b. 先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3
c. 先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異,通過________、冷卻、_________(填寫操作名稱)除去NaCl。
(6)在隔膜法電解食鹽水時(shí),電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止Cl2與NaOH反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí),Cl2與NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅是NaClO和H2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用、可以制備含有的懸濁液,該懸濁液可用于檢驗(yàn)醛基,也可用于和葡萄糖反應(yīng)制備納米。
(1)基態(tài)的核外電子排布式為__________。
(2)與互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。
(3)與反應(yīng)能生成,中的配位原子為________(填元素符號)。
(4)乙醛()中碳原子的軌道雜化類型是_________;中含有鍵的數(shù)目為________。
(5)一個(gè)晶胞(見圖)中,原子的數(shù)目為________。
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