【題目】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分為H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過(guò)下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。
(1)步驟I,CO變換反應(yīng)的能量變化如下圖所示:
①CO變換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________。
②一定條件下,向體積固定的密閉容器中充入aL半水煤氣,發(fā)生CO變換反應(yīng)。測(cè)得不同溫度(T1,T2)氫氣的體積分?jǐn)?shù)ψ(H2)與時(shí)間的關(guān)系如下所示。
i.T1、T2的大小關(guān)系及判斷理由是______________。
ii.請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫出:其他條件相同時(shí),起始充入0.5aL半水煤氣,T2溫度下氫氣的體積分?jǐn)?shù)ψ( H2)隨時(shí)間的變化曲線。______________
(2)步驟Ⅱ,用飽和Na2CO3溶液作吸收劑脫除CO2時(shí),初期無(wú)明顯現(xiàn)象,后期有固體析出。
①溶液中離子濃度關(guān)系正確的是__________(選填字母)。
a.吸收前:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)
b.吸收初期:2c(CO32-)+2 c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(Na+)
c.吸收全進(jìn)程:c(Na+)+c( H+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-)
②后期析出固體的成分及析出固體的原因是___________。
③當(dāng)吸收劑失效時(shí),請(qǐng)寫出一種可使其再生的方法(用化學(xué)方程式表示):____________。
【答案】 CO(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=-36kJ/mol T2>T1,相同條件下,溫度越高反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時(shí)間越短 ac 碳酸氫鈉,碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小,依據(jù)反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,水的質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量增大 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O
【解析】(1)①根據(jù)圖像可知,CO變換反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:CO(g)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=-2034 kJ/mol +1998 kJ/mol =-36kJ/mol;
②i.根據(jù)圖像可知,先拐先平得知T2>T1,即原因?yàn)椋合嗤瑮l件下,溫度越高反應(yīng)速率越快,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的時(shí)間越短;ii.該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),根據(jù)等效平衡可知,T2溫度下,其他條件相同時(shí),起始充入0.5aL半水煤氣,為原反應(yīng)物的一半,平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)不變,濃度為原來(lái)的一半,反應(yīng)速率減小,所需時(shí)間更長(zhǎng),故圖像為:;
(2)①a、吸收前為飽和Na2CO3溶液,是強(qiáng)堿弱酸鹽,水解顯堿性且二步水解,但水解是微弱的,故:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),選項(xiàng)a正確;b、吸收前根據(jù)物料守恒有:2c(CO32-)+2 c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(Na+),吸收初期碳原子增加,故:2c(CO32-)+2 c(HCO3-)+2c(H2CO3)>c(Na+),選項(xiàng)b錯(cuò)誤;c、吸收全進(jìn)程的離子種類不變,根據(jù)電荷守恒都有:c(Na+)+c( H+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-),選項(xiàng)c正確,答案選ac。②后期析出固體的成分為碳酸氫鈉,依據(jù)反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,水的質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量增大,而溶質(zhì)碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉的小,故析出碳酸氫鈉晶體;③當(dāng)吸收劑失效時(shí),則全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉,將析出的晶體過(guò)濾后灼燒可得碳酸鈉,其反應(yīng)為:2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A-H能發(fā)生下圖所示一系列變化
(1)試回答下列:
(1)寫出B、G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:B____________G____________
(2)C 分子中含有的官能團(tuán)名稱是____________,檢驗(yàn)該官能團(tuán)的方法是__________________。
(3)寫出化學(xué)方程式:
① _________________________________
② _________________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是:①金屬先熔化;②在空氣中燃燒,放出黃色火花;③燃燒后得白色固體;④燃燒時(shí)火焰為黃色;⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì) ( )
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用下圖裝置完成下列實(shí)驗(yàn),不需要試管①(內(nèi)盛有相應(yīng)的除雜試劑)就能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | ②中的試劑 | |
A | 檢驗(yàn)碳與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含有二氧化碳 | 澄清石灰水 |
B | 用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體驗(yàn)證碳酸的酸性強(qiáng)于苯酚 | 苯酚鈉溶液 |
C | 驗(yàn)證乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為不飽和烴 | 酸性高錳酸鉀溶液 |
D | 驗(yàn)證石蠟油在碎瓷片上受熱分解產(chǎn)生的氣體中含有不飽和烴 | 溴的四氯化碳溶液 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于等電子體的說(shuō)法中,正確的是
A. N2與CO不屬于等電子體,故它們的熔沸點(diǎn)、溶解度相差較大
B. PO43-與SO42-不屬于等電子體,故結(jié)構(gòu)不相似
C. NO2-與O3屬于等電子體,故NO2-為O2的同素異形體
D. 苯與硼氮苯(路易斯結(jié)構(gòu)式如上圖)屬于等電子體,故硼氮苯中含有大π鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)已學(xué)知識(shí),請(qǐng)你回答下列問題:
(1)寫出原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖__________。
(2)寫出3p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子的元素的符號(hào):______________。
(3)該元素被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”,其原子的外圍電子排布式為4s24p4,該元素的名稱是____________。
(4)化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵的斷裂和新鍵的形成過(guò)程。化學(xué)鍵的鍵能是形成化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P:198 P—O:360 O===O:498,則反應(yīng)P4(白磷)+3O2===P4O6的反應(yīng)熱ΔH為___________________
(5)寫出二氧化硫和水合氫離子中S原子,O原子分別采用______和______雜化形式,其空間構(gòu)型分別為________和__________。
(6)用氫鍵表示法表示HF水溶液中的所有氫鍵__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮可以形成多種離子,如N3-,NH2-,N3-,NH4+,N2H5+,N2H62+等,已知N2H5+與N2H62+是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的,類似于NH4+,因此有類似于 NH4+的性質(zhì)。
⑴寫出N2H62+在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式______________________。
⑵NH2-的電子式為_______________。
⑶N3-有________個(gè)電子。
⑷寫出二種由多個(gè)原子組成的含有與N3-電子數(shù)相同的物質(zhì)的化學(xué)式_____、____。
⑸等電子數(shù)的微粒往往具有相似的結(jié)構(gòu),試預(yù)測(cè)N3—的構(gòu)型___________________。
⑹據(jù)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家卡爾·克里斯特于1998年11月合成了一種名為“N5”的物質(zhì),由于其具有極強(qiáng)的爆炸性,又稱為“鹽粒炸彈”。迄今為止,人們對(duì)它的結(jié)構(gòu)尚不清楚,只知道“N5”實(shí)際上是帶正電荷的分子碎片,其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,5個(gè)N排成V形。如果5個(gè)N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),且含有2個(gè)N≡N鍵。則“N5”分子碎片所帶電荷是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)酸種類繁多,廣泛分布于中草葯的葉、根、特別是果實(shí)中,是有機(jī)合成、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要原料,請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
(1)乙酸是合成乙酸乙酯的重要原料,制備原理如下:
CH3COOH(l)+ C2H5OH(l) CH3COOHC2H5(l)+H2O(l) △H=-8.62kJ/mol
已知:CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點(diǎn)依次為118℃、78 ℃和77℃。在其他條件相同時(shí),某研究小組進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:
①該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>________________。60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比,前者的平均反應(yīng)速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
②如圖所示,反應(yīng)時(shí)間為40min、溫度超過(guò)80℃時(shí),乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是___________;
③利用此原理制得的乙酸乙酯粗品中常含有一定量的乙酸、乙醇以及微量的硫酸,提純時(shí)可向粗品中加入__________溶液進(jìn)行充分洗滌,分離出有機(jī)層,并加入無(wú)水硫酸鈉干燥,最后經(jīng)過(guò)__________、_______兩步操作即可得到純品。
(2)乙二酸俗名草酸(二元弱酸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:HOOC—COOH),被廣泛的應(yīng)用于抗生素類藥物的合成。
①實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常利用酸性KMnO4溶液滴定法測(cè)其純度。已知草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)過(guò)程有無(wú)色無(wú)味氣體產(chǎn)生,且KMnO4溶液紫色褪去,寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式_____________________;
②資料表明:25℃時(shí)草酸的電離平衡常數(shù)Ka1=6.0×10-2;Ka2=6.4×10-5;據(jù)此分析,室溫時(shí)草酸氫鉀(KHC2O4)的水解反應(yīng)平衡常數(shù)Kh=________(單位省略,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),其溶液中c(H2C2O4)________c(C2O42-)(填“小于”、“等于”或“大于”)。
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