【題目】硫-氨熱化學(xué)循環(huán)制氫示意圖如下:
(1)反應(yīng)Ⅱ是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,電解池陽極的電極反應(yīng)式 _______________;
(2)反應(yīng)Ⅲ中控制反應(yīng)條件很重要,不同條件下硫酸銨分解產(chǎn)物不同。連接裝置A-B-C,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A 至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、B之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗(yàn),該白色固體和裝置B內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。
(NH4)2 SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是:________________________________________;
(3)反應(yīng)Ⅳ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O (l) △H=+462kJ/mol
它由兩步反應(yīng)組成:i.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) △H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
iii.H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol
①L(L1、L2),X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖表示 L一定時(shí),ii中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。
i.X代表的物理量是:________________,
ii.判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由:________________________________________;
②反SO3分解的熱化學(xué)方程式為:__________________________________________________;
(4)恒溫密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行SO3分解實(shí)驗(yàn)。SO3起始濃度均為 cmol·L-1,測(cè)定SO3的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果如圖,圖中Ⅰ曲線為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,Ⅱ曲線表示不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率。
①圖中點(diǎn)X點(diǎn)平衡常數(shù):K=_____ ;
②Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率:v(正)______v(逆)(選填:>,<,=);隨溫度的升高,Ⅱ曲線逼近Ⅰ曲線的原因是:_____________________________________。
【答案】
(1)SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+
(2)3(NH4)2SO4 4NH3↑+ N2↑+3SO2↑+ 6H2O↑
(3)①壓強(qiáng) L1<L2 SO3分解吸熱,在壓強(qiáng)相同的情況下,隨溫度的升高,SO3的轉(zhuǎn)化率增大
②2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol
(4) ①0.675c ② > 溫度升高,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短
【解析】
試題分析:(1)電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+;
(2)硫酸銨在400℃時(shí)分解,產(chǎn)物除水蒸氣外還有A、B、C三種氣體,A是空氣中含量最多的單質(zhì),則為氮?dú),B能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),為氨氣,C能使品紅溶液褪色,為二氧化硫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑;
(3)①i.由圖可知,X越大,轉(zhuǎn)化率越低,升高溫度轉(zhuǎn)化率增大,則X表示壓強(qiáng),故答案為:壓強(qiáng);
ii.由2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)△H>0,溫度高,轉(zhuǎn)化率大,圖中等壓強(qiáng)時(shí)L2對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大,則L1<L2;
②已知反應(yīng)ii為2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g),根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)Ⅳ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) 可以看成i×2+ii-iii×2,則SO3分解反應(yīng)的△H=(462-177×2+44×2)kJ/mol =+196kJ/mol,故SO3分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H=+196kJ/mol;
(4) ① 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
起始濃度(mol·L-1) c 0 0
變化濃度(mol·L-1) 0.6c 0.6c 0.3c
平衡濃度(mol·L-1) 0.4c 0.6c 0.3c
此時(shí)平衡常數(shù)K=[(0.6c)2×0.3c]÷(0.4c)2=0.675c;
②Y點(diǎn)時(shí)反應(yīng)還沒有達(dá)到平衡狀態(tài),正向進(jìn)行,所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率;溫度的升高,曲線b向曲線a逼近,反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間縮短。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)研究表明,當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的化石燃料到本世紀(jì)中葉將枯竭,解決此危機(jī)的唯一途徑是實(shí)現(xiàn)燃料和燃燒產(chǎn)物之間的良性循環(huán):
(1)一種常用的方法是在230℃、有催化劑條件下將CO2和H2轉(zhuǎn)化為甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖是生成1molCH3OH時(shí)的能量變化示意圖。
已知破壞1mol不同共價(jià)鍵的能量(kJ)分別是:
已知E1=8.2 kJ·mol-1,則E2=__________kJ·mol-1。
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
① 該反應(yīng)的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。
② 實(shí)驗(yàn)2條件下的平衡常數(shù)K= 。
③ 實(shí)驗(yàn)3中,若平衡時(shí)H2O的轉(zhuǎn)化率為25%,則a/b=______。
④ 實(shí)驗(yàn)4,若900℃時(shí),在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,則此時(shí)V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以進(jìn)行循環(huán)使用。將100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2,溶液中沒有晶體析出,則:
①反應(yīng)后溶液中的各離子濃度由大到小的順序是___________________________。
②反應(yīng)后的溶液可以作“緩沖液”(當(dāng)往溶液中加入一定量的酸和堿時(shí),有阻礙溶液pH變化的作用),請(qǐng)解釋其原理_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物J的分子式為C10H12O3,是一種重要的化工原料,可用作溶劑、催化劑、塑料助劑以及合成醫(yī)藥、農(nóng)藥等。目前,我國有關(guān) J的用途是作為農(nóng)藥胺硫磷、甲基異柳磷的中間體。下圖是這種有機(jī)物的合成方案:
已知:有機(jī)物I中有兩個(gè)化學(xué)環(huán)境相同的甲基。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出下列反應(yīng)的反應(yīng)類型:①___________,③_____________。
(2)寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式:_____________________。
(3)J的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
(4)反應(yīng)①所起的作用是_____________。
(5)H的核磁共振氫譜共有________組吸收峰,其面積之比為____________。
(6)下列有關(guān)E的性質(zhì)說法,正確的是____________。
a.能使酸、堿指示劑變色
b.能使FeCl3溶液顯色
c.與純堿溶液混合無現(xiàn)象
d.難溶于水
e.1ml該有機(jī)物與足量鈉反應(yīng)可產(chǎn)生標(biāo)況下氫氣22.4L
(7)滿足下列條件且與有機(jī)物J互為同分異構(gòu)體的有機(jī)物共有_______種,任寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式_______________________________。
A.苯環(huán)上僅有兩個(gè)對(duì)位取代基
B.能發(fā)生水解反應(yīng)
C.遇濃溴水能發(fā)生反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某物質(zhì)只含C、H、O三種元素,其分子模型如圖所示,分子中共有12個(gè)原子(圖中球與球之間的連線代表單鍵、雙鍵等化學(xué)鍵).
(1)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為________________.
(2)該物質(zhì)中所含官能團(tuán)的名稱為______________.
(3)下列物質(zhì)中,與該產(chǎn)品互為同系物的是(填序號(hào))__________,互為同分異構(gòu)體的是____________.
①CH3CH===CHCOOH ②CH2===CHCOOCH3 ③CH3CH2CH===CHCOOH
④CH3CH(CH3)COOH ⑤CH2===CHCOOH
(4)該物質(zhì)在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下:
(1)氯化過程控制電石渣過量,在75℃左右進(jìn)行。氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng),Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為 。
②提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有 (填序號(hào))。
A.適當(dāng)減緩?fù)ㄈ隒l2速率
B.充分?jǐn)嚢铦{料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化過程中Cl2 轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應(yīng)方程式為
6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后過濾。
①濾渣的主要成分為 (填化學(xué)式)。
②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如表所示。下列說法中,正確的是( )
A. W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸
B. Y的原子半徑在同周期主族元素中最大
C. 還原性:W->Z2-
D. Z的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性在同主族元素中最強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程。下面是一個(gè)還原過程的反應(yīng)式:NO3-+4H++3e-═NO↑+2H2O,KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質(zhì)中的一種物質(zhì)(甲)能使上述還原過程發(fā)生。
(1)寫出該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________;
(2)反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了__________、______;
(3)反應(yīng)中若產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氣體,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是__________;
(4)現(xiàn)稱取含有雜質(zhì)的甲樣品(雜質(zhì)與酸不反應(yīng))5.4g,恰好與100mL 1.4mol/L的硝酸溶液完全反應(yīng),則該樣品的純度為__________;
(5)若1mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí),被還原硝酸的物質(zhì)的量增加,原因是_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示,淀粉水解可產(chǎn)生某有機(jī)化合物A,A在不同的氧化劑作用下可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8),B和C都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。A、B、C都可以被強(qiáng)還原劑還原成為D(C6H14O6)。已知,相關(guān)物質(zhì)被氧化的難易次序是:RCHO最易,R—CH2OH次之,最難。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)?jiān)谙铝袡M線上填寫A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式。
A: ;B: ;C: ;D: 。
(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式。
淀粉→A:
A→D:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化合物6.4g在氧氣中完全燃燒,只生成8.8gCO2和7.2gH2O。下列說法正確的是( )
A. 該化合物僅含碳、氫兩種元素
B. 該化合物中碳、氫原子個(gè)數(shù)比為1:2
C. 無法確定該化合物是否含有氧元素
D. 該化合物中一定含有氧元素
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