【題目】二甲醚(CH3OCH3)以其優(yōu)良的性質(zhì),被稱為21世紀(jì)的新型“清潔能源”,在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用。工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3的新工藝主要發(fā)生三個(gè)反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-91kJmol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJmol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJmol-1
回答下列問題:
(1)寫出新工藝的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______
(2)某溫度下在2L恒容密閉容器中加入CH3OH發(fā)生反應(yīng)②,測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)時(shí)間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n(CH3OH)/mol | 1.02 | 0.42 | 0.22 | 0.02 | 0.02 |
①反應(yīng)在2min內(nèi)以CH3OCH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為______
②該溫度下的反應(yīng)的平衡常數(shù)為______
(3)一定條件下的密閉容器中,在總反應(yīng)達(dá)到平衡前,要使在單位時(shí)間內(nèi)提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是______
A 增大壓強(qiáng) B 加入催化劑C 減少CO2的濃度 D 降低體系溫度
(4)為了尋找合適的反應(yīng)溫度,研究者進(jìn)行了一系列試驗(yàn),每次試驗(yàn)保持原料氣組成、壓強(qiáng)、反應(yīng)時(shí)間等因素不變,試驗(yàn)結(jié)果CO轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的規(guī)律如圖1,試解釋原因:______
(5)該研究者還測定了相同條件下氫氣的殘留量,請?jiān)趫D2中劃出H2的殘留量隨溫度變化的曲線______
【答案】3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ/mol 0.10mol/(Lmin) 625 AB 在較低溫時(shí),各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時(shí),各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小
【解析】
(1)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-91kJmol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJmol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H3=-41kJmol-1
蓋斯定律計(jì)算①×2+(②+③)得到CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3的熱化學(xué)方程式為:3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247kJ/mol;
(2)①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-24kJmol-1,反應(yīng)在2min內(nèi)以CH3OCH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=v(CH3OH)=×=0.10mol/(Lmin),
故答案為:0.10mol/(Lmin);
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(mol/L) 0.51 0 0
變化量(mol/L) 0.5 0.25 0.25
平衡量(mol/L) 0.01 0.25 0.25
該溫度下的反應(yīng)的平衡常數(shù)K==625;
(3)3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ/mol,反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),要使在單位時(shí)間內(nèi)提高CO的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)將平衡正向移動(dòng)或加快化學(xué)反應(yīng)速率。
A.增大壓強(qiáng) 既能加快化學(xué)反應(yīng)速率,又能使平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)A正確;
B.加入催化劑加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,單位時(shí)間內(nèi)提高CO的轉(zhuǎn)化率,選項(xiàng)B正確;
C.減少CO2的濃度,反應(yīng)速率減小,單位時(shí)間內(nèi)CO轉(zhuǎn)化率減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.降低體系溫度,反應(yīng)速率減小,單位時(shí)間內(nèi)提高CO的轉(zhuǎn)化率減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選AB;
(4)由圖表可知,溫度低于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而增大;溫度高于240℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而減小,
在較低溫時(shí),各反應(yīng)體系均未達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)速率影響,隨著溫度的升高反應(yīng)速率增大,CO的轉(zhuǎn)化率也增大;在較高溫時(shí),各反應(yīng)體系均已達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率主要受反應(yīng)限度影響,隨著溫度的升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減。
(5)3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ/mol,反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)開始正向進(jìn)行,氫氣殘留量減小,到240°C左右反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),升溫平衡逆向移動(dòng),氫氣殘留量增加,H2的殘留量隨溫度變化的曲線為:;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì):O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程:H2O2 → O2。
(1)該反應(yīng)中的還原劑是_____。
(2)該反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)的過程是_____→______。
(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______。
(4)若反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為______________L。
(5)已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI,自身發(fā)生如下變化:H2O2→H2O,MnO4-→Mn2+,IO3-→I2,HNO2→NO,如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI,得到I2最多的是_____。
A.H2O2 B.MnO4- C.IO3- D.HNO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是
A. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4
B. 氫元素與其他元素可形成共價(jià)化合物或離子化合物
C. 上圖所示實(shí)驗(yàn)可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si
D. 用中文“”(ào)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0族
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是
A.CaCl2(aq) CaCO3 CaO
B.Na Na2O NaOH
C.(C6H10O5)n(淀粉) C6H12O6(葡萄糖) C2H5OH
D.Cu2S Cu CuSO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】H2O2分解速率速率受多種因素影響,實(shí)驗(yàn)測得70℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法不正確的是( 。
A. 圖甲表明,其他條件相同時(shí),濃度越大,其分解速率越快
B. 圖甲和圖乙因起始濃度不同不能比較存在對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
C. 圖丙表明,作催化劑時(shí),濃度越大催化分解效果越好
D. 圖乙和圖丙表明,相同條件下對分解速率受影響大
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某十釩酸銨[(NH4)xH6-xV10O28·yH2O(其中釩為+5價(jià))]常用來制造高端釩鋁合金。
Ⅰ. (NH4)xH6-xV10O28·yH2O的制備
將NH4VO3溶于pH為4的弱酸性介質(zhì)后,加入乙醇,過濾得到(NH4)xH6-xV10O28·yH2O晶體。乙醇的作用是____________________________________。
Ⅱ. (NH4)xH6-xV10O28·yH2O的組成測定
(1) NH4+含量測定
準(zhǔn)確稱取0.363 6 g該十釩酸銨晶體,加入蒸餾水和NaOH溶液,加熱煮沸,生成的氨氣用20.00 mL 0.100 0 mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。用等濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量鹽酸,消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液8.00 mL。
(2) V10O(M=958 g·mol-1)含量測定
步驟1:準(zhǔn)確稱取0.3636 g該十釩酸銨晶體,加入適量稀硫酸,微熱使之溶解。
步驟2:加入蒸餾水和NaHSO3,充分?jǐn)嚢,?/span>V10O完全轉(zhuǎn)化為VO2+。
步驟3:加適量稀硫酸酸化,加熱煮沸,除去溶液中+4價(jià)硫。
步驟4:用0.020 00 mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,終點(diǎn)時(shí)消耗30.00 mL KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(該過程中釩被氧化至+5價(jià),錳被還原至+2價(jià))。
①寫出步驟2反應(yīng)的離子方程式:____________________________________。
②若未進(jìn)行步驟3操作,則數(shù)值y將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
③通過計(jì)算確定該十釩酸銨晶體的化學(xué)式(寫出計(jì)算過程)。________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過氧乙酸(CH3COOOH)是無色透明液體,易溶于水、易揮發(fā),見光易分解,具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑,使用過氧乙酸消毒劑時(shí)通常先用水稀釋工業(yè)品過氧乙酸,然后用噴霧法對空氣與地面進(jìn)行消毒。
(1)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室用密度為1.15g/mL,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的工業(yè)品過氧乙酸配制0.1mol/L過氧乙酸溶液250mL,該生用量筒量取工業(yè)品過氧乙酸體積___________________ mL,除量筒、玻璃棒、燒杯外還需要的其它儀器是__________________________________________________________________________。
(2)該學(xué)生配制前設(shè)計(jì)了下列操作,其合理的操作順序是___________________________________________(字母表示,每個(gè)字母只能用一次)。
A.用30mL水洗滌燒杯2~3次,洗滌液均注入容量瓶,振蕩
B.用量筒準(zhǔn)確量取所需體積的工業(yè)品過氧乙酸,沿玻璃棒倒入燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動(dòng),使其混合均勻
C.將已冷卻的工業(yè)品過氧乙酸沿玻璃棒注入容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,倒置并振蕩,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度1—2cm處
(3)若出現(xiàn)如下情況,對所配溶液濃度將有何影響(選填“偏高” 、“ 偏低”或“無影響”)?
a. 容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥,含有少量蒸餾水_____________________;
b. 轉(zhuǎn)移溶液時(shí),不慎有少量溶液灑在容量瓶外___________________________;
c.量取15%的工業(yè)品過氧乙酸時(shí),仰視量筒___________________________________;
d.定容后,把容量瓶倒置搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,補(bǔ)充幾滴水至刻度線____________。
(4)下列敘述正確的是__________________(填字母)。
A.可用過濾的方法將過氧乙酸溶液中混有的NaCl除掉
B.過氧乙酸包裝上應(yīng)貼的危險(xiǎn)警告標(biāo)簽應(yīng)如右圖所示
C.過氧乙酸應(yīng)注意密閉、低溫保存于棕色細(xì)口瓶中
D.過氧乙酸是一種有機(jī)物,它可以用于萃取碘水中的碘單質(zhì)
(5)過氧乙酸半小時(shí)內(nèi)會完全分解成乙酸(CH3COOH)和一種常見的氣體單質(zhì),檢驗(yàn)該氣體單質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法是_________________________________________________________________________________________。
(6)如果生產(chǎn)過氧乙酸的原料CH3COONa中混有了SO42-,要想除掉SO42-請選擇下列試劑按照加入先后順序填空_________________________(試劑不必選完,填序號)。
①鹽酸②醋酸鋇溶液③氯化鋇溶液④醋酸⑤碳酸鈉溶液⑥碳酸氫鈉溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:
據(jù)此回答下列問題:
(1)I、II、III、IV四步中對于溶液和沉淀的分離采取的方法是___________。
(2)寫出①、②、③離子方程式④化學(xué)反應(yīng)方程式
①____________________________;②___________________________;
③____________________________;④____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期四種主族元素X、Y、Z、Q在周期表中的位置如圖所示。X、Y、W的最外層電子數(shù)之和與Q原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相等。下列說法中不正確的是( 。
X | Y | ||
Z | Q | ||
W |
A. 離子半徑:r(Wm-)>r(Qm-)>r(Zn-)
B. 元素Z和Y的化合價(jià)都可能存在價(jià)
C. 可以推測HWO4是W的最高價(jià)氧化物的水化物
D. X元素的氫化物種類繁多,大多可以與W元素的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
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