【題目】碳、氮廣泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能優(yōu)良,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途。
(1)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由SiO2與過量焦炭在1300~1700oC的氮氣流中反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g)。⊿H =-1591.2 kJ/mol,則該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mole—,可放出的熱量為 。
(2)某研究小組現(xiàn)將三組CO(g)與H2O(g)的混合氣體分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
① 實驗1中,前5min的反應(yīng)速率v(CO2)= 。
②下列能判斷實驗2已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是 。
a.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化 b.容器內(nèi)壓強不再變化
c.混合氣體的密度保持不變 d.v正(CO) =v逆(CO2)
e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
③若實驗2的容器是絕熱的密閉容器,實驗測得H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%隨時間變化的示意圖如下圖所示, b點v正 v逆(填“<”、“=”或“>”),t3~t4時刻,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%降低的原因是 。
(3)利用CO與H2可直接合成甲醇,下圖是由“甲醇-空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理示意圖,寫出以石墨為電極的電池工作時負極的電極反應(yīng)式 ,利用該電池電解1L 0.5mol/L的CuSO4溶液,當(dāng)消耗560mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時,電解后溶液的pH= (溶液電解前后體積的變化忽略不計)。
【答案】(1)132.6kJ(2)① 0.15mol·L-1·min-1 ②ad ③>、該反應(yīng)達到平衡后,因反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,故容器內(nèi)溫度升高,反應(yīng)逆向進行
(3)CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+、1
【解析】
試題分析:(1)反應(yīng)中氮元素的化合價從0價降低到-3價,得到電子,所以氮氣是氧化劑,2mol氮氣得到12mol電子,放出1591.2kJ的熱量,則該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mole—,可放出的熱量為1591.2 kJ÷12=132.6kJ。
(2)①根據(jù)表格提供的信息和化學(xué)方程式可知v(CO2)=v(H2),則v(CO2 )=v(H2)=1.5mol÷(2L×5min)= =0.15mol/(Lmin);
②a.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化是反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,a正確;b.由于反應(yīng)前后氣體的體積不變,則無論是否達到平衡狀態(tài)容器內(nèi)壓強始終不改變,壓強不變不能作為判斷達到平衡的依據(jù),b錯誤;c.在恒容密閉容器中,混合氣體的密度始終保持不變,不能作為判斷達到平衡狀態(tài)的依據(jù),c錯誤;d.v正(CO) =v逆(CO2),說明正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),d正確;e.根據(jù)M=m÷n,該反應(yīng)是左右氣體系數(shù)和相等的可逆反應(yīng),密閉容器中質(zhì)量不變,則氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不隨時間而變化,不能作為達到平衡狀態(tài)的依據(jù),e錯誤;答案選ad。
③根據(jù)圖象可知,b點過后水的轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡正向移動,即b點v正 > v逆;因為該反應(yīng)達到平衡后,因反應(yīng)為放熱反應(yīng)且反應(yīng)容器為絕熱容器,故容器內(nèi)溫度升高,反應(yīng)逆向進行,t3~t4時刻,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%降低。
(3)根據(jù)題圖可知,甲醇在負極上發(fā)生氧化生成CO2,電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+;標(biāo)準(zhǔn)狀況下560mLO2的物質(zhì)的量為0.56L÷22.4/mol=0.025mol,氧氣在正極得到的電子的物質(zhì)的量為0.025mol×4=0.1mol,則整個電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子,根據(jù)陽極反應(yīng)式:2H2O-4e-=O2↑+4H+,電解后溶液的c(H+)=0.1mol÷1L=0.1mol/L,pH=1。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙炔是一種重要的有機化工原料,以乙炔為原料在不同的反應(yīng)條件下可以轉(zhuǎn)化成以下化合物。
完成下列各題:
(1)正四面體烷的分子式為___________,其二氯取代產(chǎn)物有__________種。
(2)關(guān)于乙烯基乙炔分子的說法錯誤的是__________
a.能使酸性KMnO4溶液褪色
b.1 mol乙烯基乙炔能與3 mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)
c.乙烯基乙炔分子內(nèi)含有兩種官能團
d.等質(zhì)量的乙炔與乙烯基乙炔完全燃燒時的耗氧量不相同
(3)寫出與環(huán)辛四烯互為同分異構(gòu)體且屬于芳香烴的分子的結(jié)構(gòu)簡式: _____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某探究小組設(shè)計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗。查閱資料,有關(guān)信息如下:
①制備反應(yīng)原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能發(fā)生的副反應(yīng):C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相關(guān)物質(zhì)的相對分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì):
C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl | |
相對分子質(zhì)量 | 46 | 147.5 | 163.5 | 64.5 |
熔點/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
沸點/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
溶解性 | 與水互溶 | 可溶于水、乙醇 | 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(1)儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(2)裝置B中的試劑是____________,若撤去裝置B,可能導(dǎo)致裝置D中副產(chǎn)物____________(填化學(xué)式)的量增加;裝置D可采用____________加熱的方法以控制反應(yīng)溫度在70℃左右。
(3)裝置中球形冷凝管的作用為____________,寫出E中所有可能發(fā)生的無機反應(yīng)的離子方程式____________。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過濾的方法分離出CCl3COOH。你認為此方案是否可行____________。
(5)測定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.40g配成待測溶液,加入0.1000molL-1碘標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應(yīng)完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用0.02000molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點。進行三次平行實驗,測得消耗Na2S2O溶液20.00mL。則產(chǎn)品的純度為____________(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
滴定的反應(yīng)原理:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強,某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了以下三種方案,你認為能夠達到實驗?zāi)康氖?/span>____________
a.分別測定0.1molL-1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小
b.用儀器測量濃度均為0.1molL-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導(dǎo)電性,測得乙酸溶液的導(dǎo)電性弱
c.測定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH,乙酸鈉溶液的pH較大
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是由4個碳原子結(jié)合成的6種有機物(氫原子沒有畫出)。
(1)寫出有機物(a)的系統(tǒng)命名法的名稱__________。
(2)有機物(a)有一種同分異構(gòu)體,試寫出其結(jié)構(gòu)簡式__________。
(3)上述有機物中與(c)互為同分異構(gòu)體的是__________ (填代號).
(4)任寫一種與(e)互為同系物的有機物的結(jié)構(gòu)簡式__________。
(5)上述有機物中不能與溴水反應(yīng)但能使其褪色的有__________(填代號)。
(6) (a) (b) (c)三種物質(zhì)中,4個碳原子一定處于同一平面的有________ (填代號)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)—有機化學(xué)基礎(chǔ)】有機物PAS-Na是一種治療肺結(jié)核藥物的有效成分,有機物G是一種食用香料,以甲苯為原料合成這兩種物質(zhì)的路線如下:
回答下列問題:
(1)生成A的反應(yīng)類型是 。
(2)F中含氧官能團的名稱是 ;試劑a的結(jié)構(gòu)簡式為 。
(3)寫出由A生成B的化學(xué)方程式: 。
(4)質(zhì)譜圖顯示試劑b的相對分子質(zhì)量為58,分子中不含甲基,且為鏈狀結(jié)構(gòu),寫出肉桂酸與試劑b生成G的化學(xué)方程式:。
(5)當(dāng)試劑d過量時,可以選用的試劑d是 (填字母序號)。
a.NaHCO3 b.NaOH c.Na2CO3
(6)寫出C與足量NaOH在一定條件反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(不用寫條件)
(7)肉桂酸有多種同分異構(gòu)體,符合下列條件的有 種。
a.苯環(huán)上有三個取代基;
b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且1mol該有機物最多生成4molAg。
由上述符合條件的同分異構(gòu)體中,寫出苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境氫原子的有機物的結(jié)構(gòu)簡式 (任寫一種即可)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.一定溫度下,某容積為2 L的密閉容器內(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如右圖,依圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。
(2)在圖上所示的三個時刻中,_______(填t1、t2或t3)時刻達到化學(xué)反應(yīng)限度。
II.一定溫度下將6 mol A及6 mol B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)過5分鐘后反應(yīng)達到平衡,測得A的轉(zhuǎn)化率為60%,C的平均反應(yīng)速率是0.36 mol/(L·min)。求:
(1)平衡時D的濃度=___________________。
(2)B的平均反應(yīng)速率υ(B)= ___________________________。
(3)x=_________。
(4)開始時容器中的壓強與平衡時的壓強之比為______________(化為最簡整數(shù)比)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】把下列物質(zhì)分別加入盛冷水的錐形瓶內(nèi),立即塞緊帶U形管的塞子。已知U形管內(nèi)預(yù)先裝有少量水且液面相平(為便于觀察,預(yù)先染成紅色),加入下列
哪些物質(zhì)后,發(fā)生如圖變化( )
①NaOH粉末;②濃硫酸;③硝酸銨晶體;④過氧化鈉固體;⑤生石灰
A.①②④⑤ B.①②③ C.②③⑤ D.③④⑤
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【加試題】甲醇又稱“木醇”或“木精”,沸點64.7℃,是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體.甲醇有毒,誤飲5~10mL能雙目失明,大量飲用會導(dǎo)致死亡.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和液體燃料,可用于制造甲醛和農(nóng)藥,并常用作有機物的萃取劑和酒精的變性劑等。
(1)工業(yè)上可利用CO2和H2生產(chǎn)甲醇,方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(g) △H=Q1kJmol﹣1
又查資料得知:①CH3OH(l)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJmol﹣1
②H2O(g)=H2O(l)△H=Q3kJmol﹣1,則表示甲醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。
(2)甲醇燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型燃料電池,下圖是以甲醇燃料電池(甲池)為電源的電解裝置.已知:A、B、C、D、E、F都是惰性電極,丙中為0.1mol/L CuSO4溶液 (假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變),當(dāng)向甲池通入氣體a和b時,D極附近呈紅色.回答下列問題:
①a物質(zhì)是 ,A電極的電極反應(yīng)式為 。
②乙裝置中的總化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
③當(dāng)乙裝置中C電極收集到224mL(標(biāo)況下)氣體時,丙中溶液的pH= 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常用于制備食品香料的有機化合物A,其相對分子質(zhì)量為120,A燃燒只生成二氧化碳和水。A既可以與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),又可以與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),且測得A與乙醇完全酯化所得有機產(chǎn)物B的相對分子質(zhì)量為176。請回答下列問題:
(1)A的分子式為 。
(2)B的結(jié)構(gòu)簡式 。
(3)A與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(4)由丙烯經(jīng)過六個步驟可以合成有機化合物A,流程如下:
若C的分子式為C3H5Cl,D的分子式為C3H5Cl3,則①的反應(yīng)類型為 。
D→E反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
請補充完成E→A的反應(yīng)流程 。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com