【題目】煤化工是以煤為原料,經(jīng)過(guò)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過(guò)程。
(1)將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)為:C(S) + H2O(g)CO(g) + H2(g) △H = + 131.3 kJ·mol-1一定溫度下,在一個(gè)容積可變的容器中,發(fā)生上述反應(yīng),能確定該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_______________ (填標(biāo)號(hào))。
A.容器中的壓強(qiáng)不變
B.1mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2mol H—O鍵
C.v正(H2O) = v逆(H2O)
D.c(CO) = c(H2)
(2)一定條件下,利用CO與H2。反應(yīng)可制得甲醇:CO(g) +2H2(g) CH3OH (g)圖1表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中的能量變化,圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4 molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH的濃度隨時(shí)間變化情況。
①根據(jù)圖l,寫(xiě)出在該條件下CO制備甲醇?xì)怏w的熱化學(xué)方程式:___________。
②根據(jù)圖2,計(jì)算該溫度下反應(yīng)CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g)的平衡常數(shù)為____。
③以甲醇為燃料的新型燃料電池,正極通入O2,負(fù)極通入CH3OH,在KOH溶液中CH3OH與O2作用生成H2O和K2CO3 。 寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式____________;放電時(shí),OH-移向電池的_________(填“正”或“負(fù)")極。
(3)氯化銨溶液因NH4+離子水解使溶液呈______性,要使氯化銨溶液變?yōu)橹行杂植灰胄码s質(zhì)應(yīng)選用_________(填“鹽酸”或“氨水"或“氫氧化鈉")。
(4)現(xiàn)有25℃時(shí),pH=13的Ba(OH )2溶液。求:
① 該Ba(OH)2溶液中OH-的物質(zhì)的量濃度為_____________________。
② 該Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度為_____________________。
(5)用惰性電極電解Cu(NO3)2溶液時(shí),如果陰極上有1.92g銅析出,則陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)約為____________L。
【答案】B C CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) △H1 =91 kJ·mol-1 12 O2 + 2H2O + 4e-= 4 OH- 負(fù) 酸 氨水 1×10-1mol·L-1或 0.1mol·L-1 5×10-2mol·L-1或 0.05mol·L-1 0.336
【解析】
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、含量等不再發(fā)生變化,以及由此衍生的其它量不變,可由此進(jìn)行判斷;
(2)①依據(jù)圖象1結(jié)合熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法,標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)反應(yīng)的焓變寫(xiě)出;
②計(jì)算出平衡時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度,根據(jù)平衡常數(shù)等于生成的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積可求得平衡常數(shù);
③正極氧氣得電子,原電池放電時(shí)OH-移向負(fù)極;
(3)根據(jù)銨根離子水解方程式回答;
(4)pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.1mol·L-1,
根據(jù)原子守恒得c[Ba(OH)2]= c(OH-);
(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng),
a.一定溫度下,在一個(gè)容積可變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量增加,壓強(qiáng)增大,保持恒壓,容器中的壓強(qiáng)始終不變,不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡,故a錯(cuò)誤;
b.1 molH-H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2mol H-O鍵,斷裂2mol H-O鍵同時(shí)生成l molH-H鍵,說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡,故b正確.
c.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,v正(CO)=v逆(H2O),說(shuō)明水的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相同,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.根據(jù)反應(yīng)可知,自始至終c(CO)=c(H2),不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡,故d錯(cuò)誤;
故選bc;
(2)①根據(jù)上圖1在該條件下CO制備甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-91KJ·mol-1;
②根據(jù)平衡時(shí)CO的濃度為0.25mol·L-1可知,反應(yīng)消耗的H2物質(zhì)的量為2×2L×0.75mol·L-1=3mol,則平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L-1,甲醇平衡濃度=0.75mol·L-1,根據(jù)平衡常數(shù)等于生成的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積可得,K==12L2·mol-2;
③以甲醇為燃料的新型燃料電池,正極通入O2,負(fù)極通入CH3OH,在KOH溶液中CH3OH與O2作用生成H2O和K2CO3 。 正極的電極反應(yīng)式O2 + 2H2O + 4e-= 4 OH-;放電時(shí),OH-移向電池的負(fù)極。
(3)氯化銨溶液因NH4+離子水解,NH4++H2ONH3·H2O+H+,使溶液呈酸性,要使氯化銨溶液變?yōu)橹行杂植灰胄码s質(zhì)應(yīng)選用氨水。
(4)①pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.1mol·L-1,
②根據(jù)原子守恒得c[Ba(OH)2]= c(OH-)=0.05ol·L-1,;
(5)根據(jù)2Cu(NO3)2+2H2O=2Cu+O2↑+4HNO3,得關(guān)系式:
V=0.336L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】次磷酸鈉是有機(jī)合成的常用還原劑,一般制備方法是將黃磷和過(guò)量燒堿溶液混合、加熱,生成次磷酸鈉和。是一種無(wú)色、有毒的可燃性氣體。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
回答下列問(wèn)題:
(1)在a中加入黃磷、活性炭粉末,打開(kāi),通入一段時(shí)間,關(guān)閉,打開(kāi)磁力加熱攪拌器,滴加燒堿溶液。
①活性炭粉末作為黃磷的分散劑,原理是_______;b的作用______________。
②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
(2)反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi),繼續(xù)通入,目的是______________________________。d的作用是__________________。
(3)中生成和NaCl,相關(guān)物質(zhì)溶解度如下:
NaCl | 37 | 39 |
100 | 667 |
充分反應(yīng)后,將c中混合液蒸發(fā)濃縮,有大量晶體析出,該晶體主要成分的化學(xué)式為_____________,然后________________、______________、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到含的粗產(chǎn)品。
(4)產(chǎn)品純度測(cè)定:
取產(chǎn)品m克配成溶液,取25mL于錐形瓶中,酸化后加入碘水,于暗處充分反應(yīng)后,以淀粉溶液做指示劑,用溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗VmL。相關(guān)反應(yīng)方程式為:,。產(chǎn)品純度表達(dá)式為________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由下列“實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”均正確的( )
選項(xiàng) | 實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | 將含鐵的氧化物的磚塊用鹽酸浸取,浸取液能使KMnO4溶液褪色 | 浸取液中含Fe2+ |
B | 常溫下,測(cè)得飽和Na2CO3 溶液的pH大于飽和NaHCO3 溶液的pH | 常溫下水解程度> |
C | 25℃時(shí),向AgNO3溶液中滴加足量NaCl溶液至不再產(chǎn)生沉淀,然后滴加KI溶液,有黃色沉淀生成 | 25℃時(shí),Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
D | 將Cl2通入滴有酚酞的NaOH溶液后,溶液褪色 | Cl2具有漂白性 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略去),其中a、b、c中分別盛有試劑1、2、3,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
選項(xiàng) | 試劑1 | 試劑2 | 試劑3 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | 裝置 |
A | 濃鹽酸 | MnO2 | 飽和NaCl溶液 | 制備純凈的Cl2 | |
B | 濃 HNO3 | Cu片 | KI--淀粉溶液 | 驗(yàn)證NO2的氧化性 | |
C | 稀硫酸 | 溶液X | 澄淸石灰水 | 驗(yàn)證X中是否有CO32- | |
D | 稀硫酸 | FeS | 酸性KMnO4溶液 | 驗(yàn)證H2S具有還原性 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)上常用電解對(duì)含氮生活污水進(jìn)行處理。若污水中含有Cl-,主要靠有效氯(HC1O、ClO-)將NH4+氧化為N2。其工作原理如圖所示,下列分析正確的是
A.電極A為陰極
B.電極B上發(fā)生電極反應(yīng):2H++2e-=H2↑
C.電解池中離子交換膜為陰離子交換膜
D.處理含l mol NH4+的廢水,反應(yīng)池中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為3NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2),實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。
已知:①ClO2沸點(diǎn)為9.9℃,可溶于水,有毒,濃度較高時(shí)易發(fā)生爆炸。
②NaClO2飽和溶液低于38℃時(shí)析出NaClO23H2O,高于38℃時(shí)析出NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解為NaClO3和NaCl。
③B裝置為ClO2發(fā)生裝置,所用試劑NaClO3、H2SO4(濃)、CH3OH。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置B中試劑X的名稱為___________;盛放該試劑的儀器的名稱為________________。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)通入一定量的CO2,其目的是______________;反應(yīng)結(jié)束后需再通入一定量的CO2,其目的是_____________________。
(3)裝置C中的水浴溫度應(yīng)控制在____________________(填溫度范圍);裝置C中生成NaClO2的離子方程式為___________________。
(4)上述裝置存在一處明顯的缺陷,其改進(jìn)措施為__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),將1.0Lcmol/LCH3COOH溶液與0.1molNaOH固體混合,使之充分反應(yīng)。然后向該混合溶液中加入CH3COOH 或CH3COONa固體(忽略體積和溫度變化),引起溶液pH的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 該溫度下,醋酸的電離平衡常數(shù)Ka=
B. a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合溶液中c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)
C. 水的電離程度:c>b>a
D. 當(dāng)混合溶液呈中性時(shí),c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(一)乙炔是一種重要的化工原料,最新研制出的由裂解氣(H2、CH4、C2H4)與煤粉在催化劑條件下制乙炔,該生產(chǎn)過(guò)程是目前清潔高效的煤化工過(guò)程。已知:發(fā)生的部分反應(yīng)如下(在25℃、 101 kPa時(shí)),CH4、C2H4 在高溫條件還會(huì)分解生成炭與氫氣:
①C (s) +2H2(g)CH4(g) △H1=-74.85kJmol-1
②2CH4(g)C2H4(g) +2H2(g) △H2=340.93kJmol-1
③C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) △H3=35.50kJmol-1
請(qǐng)回答:
(1)依據(jù)上述反應(yīng), 請(qǐng)寫(xiě)出 C 與 H2化合生成 C2H2 的熱化學(xué)方程式:______________。
(2)若以乙烯和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有乙烯、乙炔、氫氣等。圖1 為乙炔產(chǎn)率與進(jìn)料氣中 n(氫氣)/n(乙烯)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是______________。
(3)圖 2 為上述諸反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各氣體體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線。
①乙炔體積分?jǐn)?shù)在1530℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是_______________;1530℃之后,乙炔體積分?jǐn)?shù)增加不明顯的主要原因可能是_______________。
②在體積為1L的密閉容器中反應(yīng),1530℃時(shí)測(cè)得氣體的總物質(zhì)的量為1.000 mol,則反應(yīng)C2H4(g)C2H2(g) +H2(g) 的平衡常數(shù) K=_______________。
③請(qǐng)?jiān)趫D3中繪制乙烯的體積分?jǐn)?shù)和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線__________。
(二)當(dāng)今,人們正在研究有機(jī)鋰電解質(zhì)體系的鋰-空氣電池,它是一種環(huán)境友好的蓄電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為:4Li+O2===2Li2O。在充電時(shí),陽(yáng)極區(qū)發(fā)生的過(guò)程比較復(fù)雜,目前普遍認(rèn)可的是按兩步進(jìn)行,請(qǐng)補(bǔ)充完整。電極反應(yīng)式: ________________________和 Li2O2-2e-=2Li++O2。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】非線性光學(xué)晶體在信息、激光技術(shù)、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)科學(xué)家利用Cs2CO3、XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了組成為CsXB3O7的非線性光學(xué)晶體;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)C、O、Si三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>__________;第一電離能I1(Si) ____ I1(Ge)(填“>”或“<”)。
(2)基態(tài)Ge原子核外電子排布式為_____________;SiO2、GeO2具有類似的晶體結(jié)構(gòu),其中熔點(diǎn)較高的是________,原因是______。
(3)如圖為H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu),其中B的雜化方式為________;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是_____________。
(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。CsSiB3O7屬于正交晶系(長(zhǎng)方體形),晶胞參數(shù)為a pm,b pm和c pm。如圖為沿y軸投影的晶胞中所有Cs原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中Cs原子的數(shù)目為_______;CsSiB3O7的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則CsSiB3O7晶體的密度為_____________g·cm-1(用代數(shù)式表示)。
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