1.煤的綜合利用對(duì)于改善大氣質(zhì)量和能源充分利用有重要的意義.
(1)下列說(shuō)法正確的是abc(填序號(hào)).
a.煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜混合物
b.煤在燃燒過(guò)程中會(huì)生成一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、煙塵等有害物質(zhì)
c.可利用生石灰、熟石灰、石灰石等固硫劑使煤在燃燒過(guò)程中生成穩(wěn)定的硫酸鹽
d.煤的干餾屬于化學(xué)變化,煤的氣化和液化都屬于物理變化
(2)煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用氨水吸收生成正鹽的離子方程式是H2S+2NH3•H2O═2NH4++S2-+2H2O.
(3)燃煤煙氣的一種脫硫方案-火堿-石灰-石膏法流程圖1如圖:

①常溫下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=6的NaHSO3溶液,該溶液中離子濃度的大小順序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-).
②氫氧化鈣與NaHSO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O.
(4)煤的間接液化法合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
Ⅰ.2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
①總反應(yīng)熱化學(xué)方程式:3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4 kJ•mol-1
②Y(Y1、Y2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度.如圖2表示Y一定時(shí),總反應(yīng)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系.判斷Y1、Y2的大小關(guān)系Y1<Y2,并簡(jiǎn)述理由:由3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,壓強(qiáng)增大,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以X代表壓強(qiáng),Y代表溫度,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越低平衡轉(zhuǎn)化率越大.

分析 (1)a.煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物;
b.從煤中含有的元素和不完全燃燒分析;
c.碳酸鈣受熱分解為氧化鈣,二氧化硫是酸性氧化物,能與堿、堿性氧化發(fā)生反應(yīng);
d.煤的干餾、煤的氣化和液化都屬于化學(xué)變化;
(2)H2S用氨水吸收生成正鹽硫化銨和水;
(3)①常溫下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,說(shuō)明電離程度大于水解程度;
②氫氧化鈣與NaHSO3反應(yīng)生成沉淀亞硫酸鈣、NaOH和水;
(4)①據(jù)蓋斯定律由已知的熱化學(xué)方程式乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減,來(lái)構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減;
②3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反應(yīng)氣體體積減小,通過(guò)分析升高溫度和增大壓強(qiáng)導(dǎo)致平衡的移動(dòng)方向,通過(guò)CO的平衡轉(zhuǎn)化率的變化判斷X、Y.

解答 解:(1)a.煤是由有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)物組成的復(fù)雜的混合物,主要含有C元素,故a正確;
b.煤中伴有硫元素和氮元素,不完全燃燒時(shí)生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、煙塵等有害物質(zhì),故b正確;
c.碳酸鈣受熱分解為氧化鈣,二氧化硫是酸性氧化物,能與氫氧化鈣、氧化鈣發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣,然后被氧氣氧化生成穩(wěn)定的硫酸鹽,故c正確;
d.煤的干餾、煤的氣化和液化都屬于化學(xué)變化,故d錯(cuò)誤;
故答案為:abc;
(2)H2S用氨水吸收生成正鹽硫化銨和水,離子方程式為H2S+2NH3•H2O═2NH4++S2-+2H2O;
2故答案為:H2S+2NH3•H2O═2NH4++S2-+2H2O;
(3)①常溫下,NaHSO3溶液的pH=6,NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中存在亞硫酸氫根的水解與電離,水解導(dǎo)致其呈堿性,電離導(dǎo)致其呈酸性,據(jù)此分析:電離程度大于水解程度;故離子濃度大小為:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),
故答案為:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-);
②氫氧化鈣與NaHSO3反應(yīng)生成沉淀亞硫酸鈣、NaOH和水,化學(xué)方程式為Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O,
故答案為:Ca(OH)2+NaHSO3═CaSO3↓+NaOH+H2O;
(4)①:①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJ•mol-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 kJ•mol-1,
故答案為:-246.4 kJ•mol-1;
②3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H<0,正反應(yīng)氣體體積減小,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),
CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,因此X代表壓強(qiáng),Y代表溫度;等壓強(qiáng)條件下,溫度越高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小,因此Y1<Y2,
故答案為:Y1<Y2;由3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可知,壓強(qiáng)增大,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,溫度升高,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以X代表壓強(qiáng),Y代表溫度,壓強(qiáng)一定時(shí),溫度越低平衡轉(zhuǎn)化率越大.

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及煤的綜合利用、化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)、離子濃度的大小比較、反應(yīng)熱的計(jì)算和化學(xué)平衡的移動(dòng),題目難度中等,把握電離平衡、水解平衡等化學(xué)平衡及其因素為解答的關(guān)鍵,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:選擇題

17.己知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0.圖是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料后,在200℃、400℃、600℃下,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線.

關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述不正確的是(  )
A.上圖中M、N、Q點(diǎn)平衡常數(shù)K 的大小關(guān)系為K(M)=K(Q)>K(N)
B.加催化劑能加快反應(yīng)速率但H2的平衡轉(zhuǎn)化率不變
C.相同壓強(qiáng)條件下,投料相同,達(dá)到平衡所需時(shí)間關(guān)系為a>b>c
D.由曲線a可知,當(dāng)壓強(qiáng)增加到10OMPa以上,NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可達(dá)到100%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

12.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用0.55mol/L的NaOH溶液50mL與0.50mol/L的鹽酸50mL置于如圖所示的裝置中進(jìn)行測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn).
(1)該裝置中缺少的一種玻璃儀器是溫度計(jì);燒杯間填充物的作用是保溫隔熱,減少熱量損失.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)形玻璃攪拌棒的運(yùn)動(dòng)方向是a.
a.上下運(yùn)動(dòng)  b.左右運(yùn)動(dòng)   c.順時(shí)針運(yùn)動(dòng)  d.逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)
(3)實(shí)驗(yàn)中,所用NaOH溶液稍過(guò)量的原因是保證鹽酸能夠完全被中和;如果用0.50mol•L-1的鹽酸和氫氧化鈉固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則實(shí)驗(yàn)中所測(cè)出的“中和熱”數(shù)值將偏大(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(4)該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn),每次取鹽酸和NaOH溶液各50mL,并記錄如下原始數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)序號(hào)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫差(t2-t1)/℃
鹽酸NaOH溶液平均值
125.124.925.028.33.3
225.125.125.128.53.4
325.125.125.128.63.5
已知鹽酸、NaOH溶液密度均近似為1.00g/cm3,中和后混合液的比熱容c=4.18×10-3kJ/(g•℃),則該反應(yīng)的中和熱△H=-56.8kJ/mol.(保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)
(5)若三次平行操作測(cè)得數(shù)據(jù)中起始時(shí)鹽酸與燒堿溶液平均溫度相同,而終止溫度與起始溫度差(t2-t1)分別為①2.3℃②2.4℃③2.9℃,則最終代入計(jì)算式的溫度差平均值為2.35℃.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.實(shí)驗(yàn)室常用苯甲醛在濃氫氧化鈉溶液中制備苯甲醇和苯甲酸,反應(yīng)式如下:
2+NaOH→+
+HCl→
已知:
①苯甲酸在水中的溶解度為:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃).
②乙醚沸點(diǎn)34.6℃,密度0.7138,易燃燒,當(dāng)空氣中含量為1.83~48.0%時(shí)易發(fā)生爆炸.
③石蠟油沸點(diǎn)高于250℃

實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①向圖1所示裝置中加入8g氫氧化鈉和30mL水,攪拌溶解.稍冷,加入10mL苯甲醛.開(kāi)啟攪拌器,調(diào)整轉(zhuǎn)速,使攪拌平穩(wěn)進(jìn)行.加熱回流約40min.
②停止加熱,從球形冷凝管上口緩緩加入冷水20mL,搖動(dòng)均勻,冷卻至室溫.反應(yīng)物冷卻至室溫后,用乙醚萃取三次,每次10mL.水層保留待用.合并三次萃取液,依次用5mL飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌,10mL 10%碳酸鈉溶液洗滌,10mL水洗滌,分液水層棄去所得醚層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③.
③將分出的醚層,倒入干燥的錐形瓶,加無(wú)水硫酸鎂,注意錐形瓶上要加塞.將錐形瓶中溶液轉(zhuǎn)入圖2 所示蒸餾裝置,先緩緩加熱,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必需改變加熱方式,升溫至140℃時(shí)應(yīng)對(duì)水冷凝管冷凝方法調(diào)整,繼續(xù)升高溫度并收集203℃~205℃的餾分得產(chǎn)品A.
④實(shí)驗(yàn)步驟②中保留待用水層慢慢地加入到盛有30mL濃鹽酸和30mL水的混合物中,同時(shí)用玻璃棒攪拌,析出白色固體.冷卻,抽濾,得到粗產(chǎn)品,然后提純得產(chǎn)品B.
根據(jù)以上步驟回答下列問(wèn)題:
(1)步驟②萃取時(shí)用到的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒外,還需分液漏斗(儀器名稱),實(shí)驗(yàn)前對(duì)該儀器進(jìn)行檢漏操作,方法是向分液漏斗加少量水,檢查旋塞芯外是否漏水,將漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),檢查玻璃塞是否漏水,待確認(rèn)不漏水后方可使用.
(2)飽和亞硫酸氫鈉溶液洗滌是為了除去未反應(yīng)完的苯甲醛,而用碳酸鈉溶液洗滌是為了除去醚層中極少量的苯甲酸.醚層中少量的苯甲酸是從水層轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的,請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明其產(chǎn)生原因
(3)步驟③中無(wú)水硫酸鎂是干燥(吸收水分)劑;產(chǎn)品A為苯甲醇
(4)蒸餾除乙醚的過(guò)程中采用的加熱方式為水浴加熱;蒸餾得產(chǎn)品A加熱方式是石蠟油油浴加熱;蒸餾溫度高于140℃時(shí)應(yīng)改用改用空氣冷凝管冷凝.
(5)提純產(chǎn)品B 所用到的實(shí)驗(yàn)操作為重結(jié)晶.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.某實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下:
(1)制備MnSO4溶液:
在三頸燒瓶中(裝置如圖,所需的夾持和加熱裝置已省略)加入一定量MnO2和水,攪拌,通入N2和SO2混合氣體,持續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間.停止通入SO2后仍繼續(xù)反應(yīng)片刻,過(guò)濾.(已知MnO2+H2SO3═MnSO4+H2O△H<0)
①裝置A中在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$N2↑+NaCl+2H2O.
②反應(yīng)過(guò)程中,為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下,除了及時(shí)攪拌反應(yīng)物外,還可采取的合理措施有(任寫(xiě)一條):控制適當(dāng)?shù)臏囟然蚓徛ㄈ牖旌蠚怏w或增大SO2與MnO2的接觸面積.若SO2在裝置C中吸收率很低,則裝置D中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是品紅顏色(迅速)變淺(或褪去).
(2)制備高純MnCO3固體:已知MnCO3難溶于水、乙醇,潮濕時(shí)易被空氣氧化,100℃開(kāi)始分解;Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH=7.7.制備過(guò)程如下:

①寫(xiě)出生成沉淀的離子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O.
②“洗滌”操作包括先用蒸餾水洗滌沉淀,再用無(wú)水乙醇來(lái)洗滌沉.使用無(wú)水乙醇洗滌沉淀的主要目的是去MnCO3固體表面的水,防止MnCO3潮濕時(shí)被空氣氧化.
③若選用飽和Na2CO3溶液(pH約為12)和MnSO4溶液作為反應(yīng)原料制備MnCO3沉淀,選用的加料方式最合理的是c(填字母).
a.將MnSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中
b.將MnSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中
c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有MnSO4溶液的反應(yīng)容器中.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.根據(jù)所學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí),完成下列空白.
(Ⅰ)圖中三套的裝置均能用于探討化學(xué)反應(yīng)中熱量變化

(1)裝置1適用于探究明顯吸熱的反應(yīng),例如2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O(用化學(xué)方程式表示),反應(yīng)過(guò)程中斷裂的化學(xué)鍵有AB(填選項(xiàng))
A.離子鍵       B.極性共價(jià)鍵   C.非極性共價(jià)鍵
(2)裝置2既適用于放熱反應(yīng)(或過(guò)程)的探究,也適用于吸熱反應(yīng)(或過(guò)程)的探究.若在裝置2中完成金屬鋁與NaOH溶液的反應(yīng),則右側(cè)U形管內(nèi)的液面C(填選項(xiàng))
A.兩邊一樣高      B.左高右低       C.右高左低       D.高低不確定
(3)裝置3可用于定量測(cè)定中和熱,其中a儀器的名稱為環(huán)形玻璃攪拌棒,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如下數(shù)據(jù),則中和熱△H=-56.8kJ•mol-1(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
實(shí)驗(yàn)試劑及用量溶液溫度
t1t2
50mL0.55mol•L-1NaOH50mL.0.5mol•L-1HCl20℃23.3℃
50mL0.55mol•L-1NaOH50mL.0.5mol•L-1HCl20℃23.5℃
50mL0.55mol•L-1NaOH50mL.0.5mol•L-1HCl20℃24.5℃
(已知t1為NaOH和HCl起始溫度平均值,t2為終止溫度.反應(yīng)后溶液的比熱容C為4.18kJ•℃-1•Kg-1,各溶液的密度均為1g•cm-3.).下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是AF.
A.該實(shí)驗(yàn)中酸堿的濃度不宜太大也不宜太小
B.可以用銅絲代替a儀器
C.量取酸溶液時(shí)視線俯視,將使測(cè)得的中和熱的數(shù)值偏高
D.其他條件不變,將酸溶液體積調(diào)整為40ml,將使測(cè)得的中和熱的數(shù)值偏高
E.向盛裝酸的燒杯中加堿時(shí)要小心緩慢
F.測(cè)了酸后的溫度計(jì)要用水清洗后再測(cè)堿的溫度.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.酸具有共同的性質(zhì),是因?yàn)椋ā 。?table class="qanwser">A.都能電離出氫離子B.都能使石蕊試液變紅C.都能跟堿反應(yīng)生成鹽和水D.都含有氧元素

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.實(shí)驗(yàn)室以正丁醇、溴化鈉、硫酸為原料制備正溴丁烷的反應(yīng)如下:
NaBr+H2SO4═HBr+NaHSO4
CH3CH2CH2CH2OH+HBr $\stackrel{△}{→}$ CH3CH2CH2CH2Br+H2O
在圓底燒瓶中加入原料,充分振蕩后加入幾粒沸石,安裝裝置Ⅰ.加熱至沸騰,反應(yīng)約40min.待反應(yīng)液冷卻后,改裝為裝置Ⅱ,蒸出粗產(chǎn)品.部分物理性質(zhì)列表如下:

物質(zhì)正丁醇正溴丁烷
沸點(diǎn)/℃117.2101.6
熔點(diǎn)/℃-89.12-112.4
密度/g•cm-30.80981.2758
溶解性微溶于水,溶于濃硫酸不溶于水和濃硫酸
將所得粗產(chǎn)品倒入分液漏斗中,先用10mL水洗滌,除去大部分水溶性雜質(zhì),然后依次用5mL濃硫酸、10mL水、10mL飽和NaHCO3溶液、10mL水洗滌.分離出有機(jī)層,加入無(wú)水氯化鈣固體,靜置1h,過(guò)濾除去氯化鈣,再常壓蒸餾收集99~103℃餾分.
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱是球形冷凝管,冷卻水從A的下(填“上”或“下”)口通入.
(2)在圓底燒瓶中加入的原料有:①10ml水;②7.5ml正丁醇;③10g溴化鈉;④12mL濃硫酸.上述物質(zhì)的加入順序合理的是a(填正確答案標(biāo)號(hào)).
a.①④②③b.④①②③c.③④①②
(3)燒杯B中盛有NaOH溶液,吸收的尾氣主要是HBr(填化學(xué)式).本實(shí)驗(yàn)使用電熱套進(jìn)行加熱,總共使用了3次.
(4)用濃硫酸洗滌粗產(chǎn)品時(shí),有機(jī)層從分液漏斗上口倒出(填“上口倒出”或“下口放出”).最后一次水洗主要是洗掉有機(jī)物中少量的碳酸氫鈉.
(5)制備正溴丁烷時(shí),不直接用裝置Ⅱ邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,其原因是正丁醇、正溴丁烷的沸點(diǎn)相差較小,若邊反應(yīng)邊蒸餾,會(huì)有較多的正丁醇被蒸出,使產(chǎn)率降低.
(6)本實(shí)驗(yàn)得到正溴丁烷6.5g,產(chǎn)率為$\frac{6.5×74}{7.5×0.8098×137}$×100%(只列式,不必計(jì)算出結(jié)果).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.制取一氯乙烷,采用的最佳方法是( 。
A.乙烷和氯氣取代反應(yīng)B.乙烯和氯氣加成反應(yīng)
C.乙烯和HCl加成反應(yīng)D.乙烷和HCl作用

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