Ⅰ.恒溫,容積為1 L恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),請回答下列問題:
(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:______________________。
(2)ΔH2=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機(jī)溶劑乙酸乙酯:
CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-8.62 kJ·mol-1
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)康氖莀__________________________________。
(2)60 ℃下反應(yīng)40 min與70 ℃下反應(yīng)20 min相比,前者的平均反應(yīng)速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如圖所示,反應(yīng)時(shí)間為40 min、溫度超過80 ℃時(shí),乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是_________________________________(寫出兩條)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
Ⅰ.(1)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1(1分)
(2)-78.64(1分)
Ⅱ.(1)探究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響;(2分)
(2)小于(1分)
(3)反應(yīng)可能已達(dá)平衡狀態(tài),溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);溫度過高,乙醇和乙酸大量揮發(fā)使反應(yīng)物利用率下降(2分)
Ⅲ.(1)BCE(3分)
(2)K=K1/K2(1分)
解析試題分析:Ⅰ.(1)根據(jù)燃燒熱的概念和圖像所給數(shù)據(jù)可以寫出表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1
(2)根據(jù)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1和圖像中所給數(shù)據(jù)生成0.8molSO3計(jì)算可得。
Ⅱ. (1) 分析圖像可知該研究小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄糠磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響;(2)本小題考查溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:當(dāng)其他條件相同時(shí),溫度越高反應(yīng)速率越快,所以60 ℃下反應(yīng)40 min與70 ℃下反應(yīng)20 min相比,前者的平均反應(yīng)速率小于后者
(2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡向逆向移動(dòng),C2H5OH的沸點(diǎn)為78 ℃,當(dāng)溫度高于80 ℃,反應(yīng)物乙醇?xì)饣瑵舛冉档鸵彩蛊胶庀蚰嫦蛞苿?dòng)
Ⅲ. (1)由題給數(shù)據(jù)可知800 ℃該反應(yīng)平衡常數(shù)K=1,利用濃度商規(guī)則Q與K的關(guān)系可知要想使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行則有Q<K,將題給數(shù)據(jù)帶入計(jì)算可得,選BCE。
(2)①—②得C(s)+CO2(g) 2CO(g)。所以K=K1/K2
考點(diǎn):考查燃燒熱的概念、熱化學(xué)方程式書寫、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響、平衡常數(shù)及數(shù)據(jù)圖像分析能力
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最有潛力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同時(shí)它也可以作為制冷劑而替代氟氯代烴。工業(yè)上制備二甲醚的主要方法經(jīng)歷了三個(gè)階段:
①甲醇液體在濃硫酸作用下或甲醇?xì)怏w在催化作用下直接脫水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成氣CO與H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=-247kJ/mol
③天然氣與水蒸氣反應(yīng)制備二甲醚。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇工業(yè)流程如下:
(1)寫出CO(g)、H2(g)、O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式(結(jié)果保留一位小數(shù)) 。
(2)①方法中用甲醇液體與濃硫酸作用直接脫水制二甲醚,盡管產(chǎn)率高,但是逐步被淘汰的主要原因是 。
(3)在反應(yīng)室2中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密閉容器中達(dá)到平衡后,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是 。
A.低溫高壓 B.加催化劑 C.增加CO濃度 D.分離出二甲醚
(4)在反應(yīng)室3中,在一定溫度和壓強(qiáng)條件下發(fā)生了反應(yīng):3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),改變溫度(T)和壓強(qiáng)(P),反應(yīng)混合物CH3OH“物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)”變化情況如圖所示,關(guān)于溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系判斷正確的是 (填序號(hào))。
A.P3>P2 T3>T2 B.P2>P4 T4>T2
C.P1>P3 T1>T3 D.P1>P4 T2>T3
(5)反應(yīng)室1中發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式: 。如果溫度降低,該反應(yīng)的平衡常數(shù) 。(填“不變”、“變大”、“變小”)
(6)如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。則a電極的反應(yīng)式為:________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下圖是一個(gè)乙醇燃料電池工作時(shí)的示意圖,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少,請回答下列問題:
(1)M電極的材料是 ,電極名稱是 ,加入乙醇的鉑電極的電極反應(yīng)
式為 。寫出乙池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)在此過程中,乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí),甲池中理論上消耗氧氣為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);若此時(shí)乙池溶液的體積為400mL,則乙池中溶液的pH為 。
(3)若在常溫常壓下,1g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出29.71kJ熱量。表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(4)甲烷也是一種很好的清潔能源。蘊(yùn)藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。356g“可燃冰”(若分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為 kJ。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
實(shí)施以減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應(yīng)對全球氣候問題、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇;ば袠I(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí),解決下列問題:
⑴已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為:
它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
⑵利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);ΔH=-90.8kJ·mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);ΔH=-23.5kJ·mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);ΔH=-41.3kJ·mol
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=__________
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實(shí)際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器時(shí),會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng):。
(1)為了加快正反應(yīng)速率,可以采取的措施有________(填序號(hào),下同)。
A.使用催化劑 | B.適當(dāng)提高氧氣的濃度 |
C.適當(dāng)提高反應(yīng)的溫度 | D.適當(dāng)降低反應(yīng)的溫度 |
化學(xué)鍵 | H—H | O=O | H—O |
鍵能 | 436 | 496 | 463 |
化學(xué)鍵 | 填“吸收熱量” 或“放出熱量” | 能量變化 | |
拆開化學(xué)鍵 | 中的化學(xué)鍵 | _______________ | _______________ |
中的化學(xué)鍵 | |||
形成化學(xué)鍵 | 鍵 | _______________ | _______________ |
總能量變化 | _______________ | _______________ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫、氯、碘等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義
(1)硫酸生產(chǎn)中,SO2催化氧化生成SO3; 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合體系中SO3 的百分含量和溫度的關(guān)系如下圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài)).根據(jù)圖示回答下列問題,
①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H 0
(填“>”或“<”):若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡 移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)
②若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1,K2,則K1 K2;反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí), (填“>”“<”或“=”)
(2)氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用,
①如圖是一定的溫度和壓強(qiáng)下N2和H2反應(yīng)生成lmolNH3過程中能量變化示意圖,請寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式:
(△H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示)
②氨氣溶于水得到氨水,在25℃下,將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)后溶液顯中性,則c(NH4+) c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代數(shù)式表示出該混合溶液中氨水的電離平衡常數(shù) .
(3)海水中含有大量的元素,常量元素如氯,微量元素如碘,其在海水中均以化合態(tài)存在,在25℃下,向0.1L0.002mol·L-l的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1L0.002mol·L-l硝酸銀溶液,有白色沉淀生成,從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是 ,向反應(yīng)后的濁液中繼續(xù)加入0.1L0.002mol·L-1的NaI溶液,看到的現(xiàn)象是 ,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是(用離子方程式表示) 。
(已知:25℃時(shí)KSP(AgCl)=1.6×l0-10 KSP(AgI)=1.5×l0-16)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.將由Na+、Ba2+、Cu2+、SO42-、Cl-組合形成的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液,分別裝入下圖裝置中的甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解,電極均為石墨電極。
接通電源,經(jīng)過一段時(shí)間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如右上圖(忽略因氣體溶解帶來的影響)。據(jù)此回答下列問題:
(1)在甲中燒杯中滴加酚酞, 極(填a或b)附近溶液會(huì)變紅。
(2)寫出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 。
(4)若經(jīng)過一段時(shí)間后,測得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了8g,要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),應(yīng)進(jìn)行的操作是 。
Ⅱ.工業(yè)上利用BaSO4制備BaCl2的工藝流程如下:
某活動(dòng)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室以重晶石(主要成分BaSO4)為原料,對上述工藝流程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
(1)上述過程中,氣體用過量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液顯堿性的原因是 。(用離子方程式表示)
(2)已知有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
BaSO4(s) +4C(s)4CO(g)+BaS(s) △H1 = +571.2kJ/mol ①
C(s) +CO2(g)2CO(g) △H2 = +172.5kJ/mol ②
則反應(yīng)BaSO4(s) +2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H3 =
(3)在高溫焙燒重晶石過程中必須加入過量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)醫(yī)療上常用濃度為75%的某有機(jī)物水溶液作皮膚消毒液。該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是 。
(2)一定條件下,0.1mol氨氣與氧氣反應(yīng)生成兩種無毒氣體,放出31.67kJ熱量。寫出核反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
(3)現(xiàn)有固體X,可能含有Cu、SiO2、KNO3、NH4Cl中的一種或幾種。為了探究其成分,某學(xué)習(xí)小組取該樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物已略去)。
①步驟I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
②20.00gX中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
③為進(jìn)一步確定固體X的組成,常溫下,學(xué)習(xí)小組另取固體X加水,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,測得濾液的pH<7。他們判斷一定有NH4Cl,理由是 。
(4)工業(yè)上常用電滲析法生產(chǎn)HI,其模擬實(shí)驗(yàn)如圖。寫出陰極的電極反應(yīng)式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以NH3為原料經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到HNO3。
(1)工業(yè)上NH3的催化氧化反應(yīng)方程式為 ;為了盡可能多地實(shí)現(xiàn)向的轉(zhuǎn)化,請你提出一條可行性建議 。
(2)將工業(yè)廢氣NO與CO混合,經(jīng)三元催化劑轉(zhuǎn)化器處理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化劑轉(zhuǎn)化器中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ;
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時(shí)間的NO和CO濃度部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄如下:
時(shí)間/s | 0 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
C(CO)/mol·L-1 | | 2.70×10-3 | |
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