【題目】氯氣是一種清潔、高效新能源, 也是重要的化工原料。
(1)通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理為:
SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq) H1=-151kJmol-1
2HI(aq)=H2(g)+I2(s) H2=+110kJmol-1
H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l) H3=+61kJmol-1
(熱化學(xué)硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺系統(tǒng))
通過(guò)計(jì)算可知,該系統(tǒng)制氫的熱化學(xué)方程式為___________。
(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CH3OH,其反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH= -116 kJ·mol-1。如圖表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度和壓強(qiáng)變化的示意圖:
①X 表示的是______ (填“溫度”或“壓強(qiáng)”) ,理由是_________;Y1______Y2 (填“<”、“ >”或“=”)
②在2L恒容密閉容器中充入2 mol CO 和4 mol H2,一定條件下經(jīng)過(guò)10 min 達(dá)到平衡狀態(tài)c 點(diǎn)處。在該條件下,從開始至達(dá)到平衡狀態(tài)v(CH3OH) =______ molL-1min -1,平衡常數(shù)K=________(填最簡(jiǎn)分?jǐn)?shù))。平衡常數(shù)Ka、Kb、Kc的大小關(guān)系是______
③下列措施既能增大反應(yīng)速率又能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的是______ (填字母)。
A. 使用催化劑 B. 及時(shí)分離CH3OH C.升高溫度 D.增大壓強(qiáng)
(3) 已知燃料電池的比能最與單位質(zhì)量燃料物質(zhì)失去的電子數(shù)成正比。理論上H2、CH4、CH3OH的堿性電池的比能量由大到小的順序?yàn)?/span>_________。
【答案】H2S(g) = S(s) + H2(g) H = + 20 kJmol-1 壓強(qiáng) 升溫,平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)即逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,因此X為壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大 < 0.06 Ka = Kc < Kb D H2 > CH4 > CH3OH
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律,三個(gè)方程式相加得到。
(2)①CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),則只能是加壓,從下往上,轉(zhuǎn)化率升高,平衡正向移動(dòng),則為降溫;②三段式建立關(guān)系,得出甲醇反應(yīng)速率,再計(jì)算平衡常數(shù),再得出平衡常數(shù)大小比較;③A. 使用催化劑,反應(yīng)速率加快,但轉(zhuǎn)化率不變;B. 及時(shí)分離CH3OH,濃度減;C. 升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,;D. 增大壓強(qiáng),速率加快,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大。
(3)單位質(zhì)量燃料物質(zhì)失去的電子數(shù)越多,則燃料電池的比能量最大,計(jì)算三者的比能量得出結(jié)論。
(1)根據(jù)蓋斯定律,三個(gè)方程式相加得到H2S(g) = S(s) + H2(g) H = + 21 kJmol-1;故答案為:H2S(g) = S(s) + H2(g) H = + 20 kJmol-1。
(2)①CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),則只能是加壓,因此X表示的是壓強(qiáng),理由是升溫,平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)即逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,因此X為壓強(qiáng);從下往上,轉(zhuǎn)化率升高,平衡正向移動(dòng),則為降溫,因此Y1<Y2 ;故答案為:壓強(qiáng);升溫,平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng)即逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,因此X為壓強(qiáng);<。
②
從開始至達(dá)到平衡狀態(tài),平衡常數(shù),b、c溫度相同,平衡常數(shù)相同,a點(diǎn)溫度低,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,因此平衡常數(shù)Ka = Kc < Kb;故答案為:0.06;;Ka = Kc < Kb。
③A. 使用催化劑,反應(yīng)速率加快,但轉(zhuǎn)化率不變,故A不符合題意;B. 及時(shí)分離CH3OH ,濃度減小,反應(yīng)速率減慢,故B不符合題意;C. 升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,故C不符合題意;D. 增大壓強(qiáng),速率加快,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,故D符合題意;綜上所述,答案為D。
(3)單位質(zhì)量燃料物質(zhì)失去的電子數(shù)越多,則燃料電池的比能量最大,H2比能量為,CH4比能量為,CH3OH比能量為,因此三者比能量由大到小的順序?yàn)?/span>H2 > CH4 > CH3OH;故答案為:H2 > CH4 > CH3OH。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化。回答下列問(wèn)題:
(1)Na2S2O4在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見(jiàn)酸式鹽是___(填化學(xué)式)。
(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:
①工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是__。
②步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
③在步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是__,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是__。
(3)目前,我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應(yīng),有CO2氣體放出,總反應(yīng)的離子方程式是___。
(4)有人設(shè)計(jì)了圖示方法同時(shí)制備連二亞硫酸鈉和過(guò)二硫酸鈉(Na2S2O8),并獲得中國(guó)專利。電解過(guò)程中,陰極室生成Na2S2O4,a極的電極反應(yīng)式為__,通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要是Na+,其遷移方向是__(填“a到b”或“b到a”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】污染性氣體NO2與CO在一定條件下發(fā)生的反應(yīng)為2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g),310K下,向1L的恒溫恒容密閉容器中充入0.1mol NO2和0.2mol CO,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)NO2的濃度為0.05mol/L。
(1)反應(yīng)從開始到5min時(shí),CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=________,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率a=________,310K時(shí),上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。
(2)在350K下,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),平衡后NO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為30%,則該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<“或“=”)0。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將等物質(zhì)的量A、B混合于2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+D(g)。經(jīng)4min后,測(cè)得D的濃度為0.4 mo1·L-1,C的平均反應(yīng)速率為0.lmo1·L-1·min-1,c(A):c(B)=3:5。下列說(shuō)法不正確的是
A.x的值是1B.4min末,A的轉(zhuǎn)化率為60%
C.起始時(shí)A的濃度為2.4mol·L-1D.4min內(nèi)v(B)=0.1 mol·L-1·min-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( 。
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、
B.使紫色石蕊溶液變紅的溶液中:、Ba2+、、Cl-
C.pH=12的溶液中:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D.滴加幾滴KSCN溶液顯血紅色的溶液中:、Mg2+、I-、Cl-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用中和滴定法測(cè)定某燒堿的純度。將2.5g含有少量雜質(zhì)(不與鹽酸反應(yīng))的固體燒堿樣品配制成250mL溶液。根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:
I.滴定前的準(zhǔn)備
檢漏→用蒸餾水清洗→用待裝溶液潤(rùn)洗→裝液→①→調(diào)節(jié)液而在“0”刻度或“0”刻度以下→記錄初始讀數(shù)
II.滴定
分別取20.00mL待測(cè)液于3個(gè)潔凈的錐形瓶中,滴加2滴酚酞試液,然后用0.2000mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定至終點(diǎn),記錄最終讀數(shù)。數(shù)據(jù)如下:
滴定序號(hào) | 待測(cè)液體積(mL) | 滴定前(mL) | 滴定后(mL) |
1 | 20.00 | 0.50 | 20.70 |
2 | 20.00 | 6.00 | 26.00 |
3 | 20.00 | 5.00 | 25.10 |
III.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
(1)將步驟I中的操作補(bǔ)充完整:
①___________
(2)如圖所示為___________ (填“酸式”或“堿式”)滴定管的一部分,若該滴定管漏水或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,可采取的措施是___________
(3)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______
(4)計(jì)算:NaOH溶液的濃度為_______mol·L-1燒堿樣品的純度為________
(5)試判斷以下幾種情況對(duì)燒堿純度測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)
①若用蒸餾水沖洗錐形瓶,使測(cè)定結(jié)果_____________
②若滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失,使測(cè)定結(jié)果_____________
③若剛見(jiàn)到指示劑局部的顏色有變化就停止滴定,使測(cè)定結(jié)果_____________
④讀數(shù)時(shí),若滴定前仰視,滴定后俯視,使測(cè)定結(jié)果_____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物X和Y可作為“分子傘”給藥載體的傘面和中心支撐架(未表示出原子或原子團(tuán)的空間排列)。
X(C24H40O5):
Y:H2NCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.1 mol X在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng),最多生成3 mol H2O
B.1 mol Y發(fā)生類似酯化的反應(yīng),最多消耗2 mol X
C.X與足量HBr反應(yīng),所得有機(jī)物的分子式為C24H37O2Br3
D.Y與癸烷的分子鏈均呈鋸齒形,但Y的極性較強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 0.1molCH4和0.1molCl2充分反應(yīng),生成的C-Cl鍵和H-Cl鍵的數(shù)目均為0.2NA
B. 7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含陰離子的數(shù)目等于0.2NA
C. 18g固態(tài)水(冰)中含有的氫鍵的數(shù)目為2NA
D. 25℃時(shí),Ksp(AgI)=1.0×10-16,則AgI飽和溶液中Ag+數(shù)目為1.0×10-8NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有常溫下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1mol·L-1的NaOH溶液,乙為0.1mol·L-1的HCl溶液,丙為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,試回答下列問(wèn)題:
(1)甲溶液的pH=__。
(2)丙溶液中存在的電離平衡為__(用電離平衡方程式表示)。
(3)常溫下,用水稀釋0.1mol·L-1的CH3COOH溶液時(shí),下列各量隨水量的增加而增大的是__(填序號(hào))。
①n(H+) ②c(H+) ③ ④c(OH-)
(4)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為___。
(5)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液,得到如圖所示的兩條滴定曲線,則a=__。
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