【題目】能源問題是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的三大基本問題之一。
(1)焦炭可用于制取水煤氣。實(shí)驗(yàn)測(cè)得1.2g碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時(shí),吸收了13.16kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___;該反應(yīng)在條件下能自發(fā)進(jìn)行___(選“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。
(2)甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料,工業(yè)上可由CO和H2來合成,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如圖是在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線。
①T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1___(填“>”、“<”或“=”)K2。
②若容器容積不變,下列措施不能增加CO轉(zhuǎn)化率的是___(填字母)。
a.降低溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑
d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
③生成甲醇的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。則圖中t2時(shí)采取的措施可能是___;t3時(shí)采取的措施可能是___。
④若在T1℃時(shí),往一密閉容器通入等物質(zhì)的量CO和H2測(cè)得容器內(nèi)總壓強(qiáng)1MPa,40min達(dá)平衡時(shí)測(cè)得容器內(nèi)總壓強(qiáng)為0.6MPa,計(jì)算生成甲醇的壓強(qiáng)平衡常數(shù)KP=___(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
【答案】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.6kJ·mol-1 高溫 < > cd 加壓 加入催化劑 66.7
【解析】
(1) 1.2g碳的物質(zhì)的量為0.1mol,與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO、H2,吸收13.16kJ熱量,則1molC與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO、H2,吸收131.6kJ熱量,據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式;依據(jù)△G=△H-T△S<0分析判斷;
(2)①由達(dá)到平衡所需要的時(shí)間長(zhǎng)短知溫度的大小關(guān)系,根據(jù)溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響來回答判斷;②根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素分析判斷;③由圖可知,t2時(shí)正逆反應(yīng)速率均增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡正向移動(dòng);t3時(shí)正、逆反應(yīng)速率均增大,正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),結(jié)合化學(xué)平衡的因素分析判斷;④同溫同體積條件下,氣體的物質(zhì)的量之比=壓強(qiáng)之比,結(jié)合三段式計(jì)算。
(1)1.2g碳的物質(zhì)的量為0.1mol,與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO、H2,吸收13.16kJ熱量,則1molC與水蒸氣完全反應(yīng)生成CO、H2,吸收131.6kJ熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.6kJmol-1;
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),該反應(yīng)是氣體體積變大的反應(yīng),體系混亂度變大,則△S>0;△G=△H-T△S<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,而△H>0,△S>0,說明在高溫條件下△G才為負(fù)值;
(2)①由達(dá)到平衡所需要的時(shí)間長(zhǎng)短知T1<T2,當(dāng)溫度由T2→T1,即降溫時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率增大,說明降低溫度時(shí)平衡向右移動(dòng),故正反應(yīng)是放熱反應(yīng);放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,則K1>K2;
②A.降低溫度,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,故錯(cuò)誤;
B.將CH3OH(g)從體系中分離,平衡正向移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率增大,故錯(cuò)誤;
C.使用合適的催化劑,平衡不移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率不變,故正確;
D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,各組分的濃度不變,平衡不移動(dòng),CO轉(zhuǎn)化率不變,故正確;
答案為:cd;
③由圖可知,t2時(shí)正、逆反應(yīng)速率均增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,因反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),可知t2時(shí)采取的措施可能是增大壓強(qiáng)。t3時(shí)正、逆反應(yīng)速率均增大,正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),可知t3時(shí)采取的措施可能是加入催化劑;
④同溫同體積條件下,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,設(shè)CO和H2的物質(zhì)的量為1mol,轉(zhuǎn)化的CO為xmol,則
則=,解得:x=0.4,則CO、H2、CH3OH的平衡分壓分別為×0.6MPa=0.3MPa、×0.6MPa=0.1 MPa、×0.6MPa=0.2 MPa,則KP==66.7(MPa)-2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某氧化鐵樣品中含有少量的硫酸亞鐵。某同學(xué)要測(cè)定其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。
(1)操作Ⅰ中配制溶液時(shí),所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外,還必須有__________(填儀器名稱)。
(2)反應(yīng)①中加入足量H2O2溶液,反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。
(3)檢驗(yàn)沉淀中是否洗滌干凈的操作是_______________________________________。
(4)將沉淀加熱,冷卻至室溫,用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為b1g,再次加熱并冷卻至室溫稱其質(zhì)量為b2g,若b1-b2=0.3,還應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________。
(5)坩堝的質(zhì)量為42.6 g,最終坩堝與加熱后的固體的總質(zhì)量為45.8 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________。
(6)有同學(xué)認(rèn)為上述方案的實(shí)驗(yàn)步驟太繁瑣,他認(rèn)為,只要將樣品溶于水充分?jǐn)嚢瑁訜、蒸干、灼燒稱量即可測(cè)得樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),你認(rèn)為他的這個(gè)方案是否可行?__________(填“可行”或“不可行”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步
A.將海帶灼燒成灰
B.______________
C.使用新制氯水置換出碘單質(zhì),反應(yīng)方程式:Cl2+2KI=2KCl+I2
D. 萃取
E.得到固體碘
回答下列問題
(1)寫出步驟A中需要的儀器_______。
(2)步驟B的實(shí)驗(yàn)操作名稱_________。
(3)步驟D中向分液漏斗中加入苯作萃取劑后,如何操作可使兩種溶液充分接觸,_______;碘進(jìn)入______層液體,顏色為________。
(4)步驟E中得到固體碘,還需要的儀器為______。
A. B. C.D.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】ClO2是一種殺菌消毒效率高、二次污染小的水處理劑。實(shí)驗(yàn)室中可通過以下反應(yīng)制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列說法不正確的是( )
A.CO2是氧化產(chǎn)物
B.H2C2O4在反應(yīng)中被氧化
C.H2C2O4的氧化性強(qiáng)于ClO2的氧化性
D.ClO2作水處理劑時(shí),利用了其強(qiáng)氧化性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp
B.加入AgNO3,可以使溶液由c點(diǎn)變到d點(diǎn)
C.d點(diǎn)沒有AgCl沉淀生成
D.加入少量水,平衡右移,Cl-濃度減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 的烴,下列說法中正確的是
A. 分子中最多有6個(gè)碳原子處于同一直線上
B. 該烴苯環(huán)上的一氯代物有3種
C. 分子中至少有12個(gè)碳原子處于同一平面上
D. 該烴屬于苯的同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】屠呦呦率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后經(jīng)歷了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的過程,最終確認(rèn)只有采用低溫、乙醚冷浸等方法才能成功提取青蒿素。研究發(fā)現(xiàn)青蒿素中的某個(gè)基團(tuán)對(duì)熱不穩(wěn)定,該基團(tuán)還能與NaI作用生成I2 。碳原子連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí),該碳稱為手性碳,下列分析不正確的是
A. 推測(cè)青蒿素在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度
B. 青蒿素可以與NaOH、Na2CO3 、NaHCO3反應(yīng)
C. 青蒿素分子中含有手性碳
D. 青蒿素中對(duì)熱不穩(wěn)定且具有氧化性的基團(tuán)是“-O-O-”
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【題目】新型鋰電池正極材料錳酸鋰(LiMn2O4)有望取代廣泛使用的LiCoO2。工業(yè)上用某軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有少量鐵、鋁及硅等氧化物)為原料制備錳酸鋰的流程如圖:
已知: lg2=0.3,=8,25℃有關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù):
物質(zhì) | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
Ksp | 8.0×10-16 | 4.0×l0-38 | 5.12×10-33 | 4.0×l0-14 |
(1)已知鋰電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為:LiMn2O4+e-+Li+ ===Li2Mn2O4,則錳酸鋰中錳元素的化合價(jià)為____。
(2)“浸取”得到的浸取液中陽(yáng)離子主要是Mn2+,生成Mn2+的離子方程式為_____,檢驗(yàn)還含有Fe2+的方法是______。
(3)“精制”中加入H2O2的量比理論值大的多,其主要原因是______,若所得溶液中錳離子的濃度為1 mol·L-1,則加入氧化錳調(diào)節(jié)pH的范圍為____(當(dāng)溶液中離子濃度小于10-5 mol·L-1時(shí)可以認(rèn)為沉淀完全)。
(4)“沉錳”得到的是Mn(OH)2和Mn2(OH)2SO4濾餅,二者均可被氧化為Mn3O4,若控溫氧化時(shí)溶液的pH隨時(shí)間的變化如下圖,則15~150 min內(nèi)濾餅中一定參加反應(yīng)的成分是______;判斷的理由是____(用化學(xué)方程式表示)。
(5)寫出高溫煅燒生成錳酸鋰的化學(xué)方程式_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)寫成鍵線式結(jié)構(gòu)∧,有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.有機(jī)物A的一氯代物只有4種
B.用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷
C.有機(jī)物A的分子式為C8H18
D.B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種的名稱為3,4,4-三甲基-2-戊烯
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