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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

11.回答下列有關(guān)重要化工原料甲醇的有關(guān)問(wèn)題
(1)合成氣用于制備甲醇的反應(yīng)為2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H
①根據(jù)下表中有關(guān)化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)求算該反應(yīng)的△H=-99kJ.mol-1
化學(xué)鍵H-HC-OC≡O(shè)H-OC-H
E/(kJ•mol-14363431076465413
②在T℃、恒容條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=6.0×10-3(kPa)-2.若起始時(shí)投入2molH2、1molCO,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)p(CH3OH)=24.0kPa,則平衡混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為44.4%(Kp是平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算所得平衡常數(shù),分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)).根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對(duì)制備甲醇反應(yīng)的影響增大壓強(qiáng)使反應(yīng)體系各組分濃度增大,反應(yīng)速率加快,正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大平衡正向移動(dòng),H2、CO的轉(zhuǎn)化率增大,CH3OH的產(chǎn)率增大
(2)利用甲醇合成二甲醚的反應(yīng)如下:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g),一定溫度下,在三個(gè)體積均為1.0L的恒容密閉容器中發(fā)生該反應(yīng):
容器編號(hào)溫度(℃)起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)
CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O
3870.20x
3870.40y
2070.200.0900.090
①$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{2}$
②已知387℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=4.若起始時(shí)項(xiàng)容器Ⅰ中充入0.1molCH3OH、0.15molCH3OCH3和0.10molH2O,則反應(yīng)將向正(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行
③容器Ⅱ中反應(yīng)達(dá)到平衡后,若要進(jìn)一步提高甲醚的產(chǎn)率,可以采取的溫度方面的措施是降低溫度
(3)用甲醇電化學(xué)合成(CH3O)2CO的工作 原理如圖所示

電源負(fù)極為B(填“A”或“B”),寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式2CH3OH+CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+.若參加反應(yīng)的O2為1.12m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則制得(CH3O)2CO的質(zhì)量為9kg.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

10.某溫度下,將2molA和3molB充入體積為2L的密閉容器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng):A(g)+B(g)?C(g)+D(g)△H>0,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10min末達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得C的物質(zhì)的量為1.2mol.回答下列問(wèn)題:
(1)0~10min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為0.06mol/(L.min).
(2)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為40%.
(3)在其他條件不變的情況下,將體積壓縮到原來(lái)的1/2時(shí),對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的影響是D.
A.正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向正方向移動(dòng)
B.正、逆反應(yīng)速率都不變,平衡不移動(dòng),各物質(zhì)物質(zhì)的量不變
C.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡不移動(dòng),各物質(zhì)濃度不變
D.正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡不移動(dòng),各物質(zhì)物質(zhì)的量不變
(4)可以證明恒溫恒容條件下該可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是D.
A.單位時(shí)間內(nèi)消耗1molA,同時(shí)生成1molC
B.混合氣體的密度不隨時(shí)間而改變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間而改變
D.A和C在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)之比不隨時(shí)間而改變
(5)若在其他條件不變的情況下,采取下列措施反應(yīng)達(dá)平衡C的百分含量不變的是ABD.
A.通入He氣    B.使用催化劑    C.升高溫度    D.再充入2molA和3molB
(6)若保持原溫度和容器容積不變?cè)傧蚱渲谐淙?molA和1molB,平衡常數(shù)將不變(填“增大”“減小”或“不變”),重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),此時(shí)平衡混合氣體中C的體積分?jǐn)?shù)為25%.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

9.目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2+3H2?CH3OH+H2O,該反應(yīng)的能量變化如圖所示:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),他的理由為:反應(yīng)物的總能大于生成物的總能量           
(2)在體積為2L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,測(cè)得CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如表所示.從反應(yīng)開(kāi)始到5min末,用CO2濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(CO2)=0.05mol/(L.min);
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為75%.
t/min0251015
n(CO2)/mol10.750.50.250.25
(3)在相同溫度、容積不變的條件下,能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是bd(填序號(hào)).
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2
b.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化
c.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:1:1:1
d.H2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3:1.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

8.汽車作為一種現(xiàn)代交通工具正在進(jìn)入千家萬(wàn)戶,汽車尾氣中含有CO、NOx等有毒氣體,其污染問(wèn)題也成為當(dāng)今社會(huì)急需解決的問(wèn)題.
(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如圖:則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ/moL.
(2)一氧化碳是一種用途相當(dāng)廣泛的化工基礎(chǔ)原料.可以還原金屬氧化物,還可以用來(lái)合成很多有機(jī)物如甲醇等.在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-bkJ•mol-1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(CO)×{c}^{2}({H}_{2})}$.
②若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是BD.
A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離 C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大D.再充入1molCO和3molH2
③經(jīng)測(cè)定不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:
溫度(℃)250300350
K2.0410.2700.012
若某時(shí)刻、250℃測(cè)得該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的濃度為c(CO)=0.4mol•L-1、c(H2)=0.4mol•L-1、c(CH3OH)=0.8mol•L-1,則此時(shí)v<v(填“>”、“<”或“=”).
(3)甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料,又是一種新型的燃料,最近有人制造了一種燃料電池,一個(gè)電極通入空氣,另一個(gè)電極加入甲醇,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH+3O2--6e-═CO2+2H2O.電池工作時(shí),固體電解質(zhì)里的O2-向負(fù)極移動(dòng).

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科目: 來(lái)源: 題型:選擇題

7.在一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解,不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如表.忽略溶液體積變化,下列敘述不正確的是( 。
t/min0246810
V(O2)/mL0.09.616.822.426.529.9
A.2 min時(shí)H2O2的濃度c(H2O2)=0.314 mol/L
B.0~4 min的平均反應(yīng)速率v(H2O2)=3.75×10-2 mol/(L•min)
C.0~10 min內(nèi),過(guò)氧化氫的分解速率逐漸加快
D.反應(yīng)到6 min時(shí),H2O2分解了50%

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科目: 來(lái)源: 題型:填空題

6.某學(xué)生用如圖所示裝置(Ⅰ)制取溴苯和溴乙烷.已知溴乙烷為無(wú)色液體,難溶于水,熔點(diǎn)-119℃,沸點(diǎn)38.4℃,密度為1.46g/cm3.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①檢查裝置的氣密性后,向燒瓶中加入一定量苯和液溴.
②向錐形瓶中加入乙醇和濃硫酸的混合液至恰好浸沒(méi)進(jìn)氣導(dǎo)管口.
③將A裝置中純鐵絲小心向下插入混合液中.
④點(diǎn)燃B裝置中酒精燈,用小火緩緩對(duì)錐形瓶加熱10min.
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)步驟③中,觀察到的現(xiàn)象是液體呈微沸狀,并放出大量,燒瓶?jī)?nèi)充滿紅棕色溴蒸氣;
(2)導(dǎo)管a的作用是導(dǎo)氣、冷凝和回流;
(3)C裝置中U形管內(nèi)用蒸餾水封住管底的作用是一是溶解HBr,二是液封;
(4)步驟④中可否用大火加熱,理由是不能;易發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚、乙烯等.
(5)為證明燒瓶中溴與苯的反應(yīng)是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng),該學(xué)生用裝置(Ⅱ)代替裝置B、C,直接與A相連接重新反應(yīng).
①裝置(Ⅱ)的錐形瓶中,小試管內(nèi)盛有苯或CCl4液體,其作用是吸收揮發(fā)出來(lái)的溴蒸氣,便于檢驗(yàn)HBr的存在;
②錐形瓶?jī)?nèi)盛AgNO3溶液,其作用檢驗(yàn)生成的產(chǎn)物為HBr,證明苯和溴的反應(yīng)為取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng).

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

5.高錳酸鉀在實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)療上有非常廣泛的應(yīng)用.以下是工業(yè)上用軟錳礦(主要含MnO2)制備高錳酸鉀晶體的一種工藝流程:

(1)上述生產(chǎn)過(guò)程中,第①步的氧化劑為(寫化學(xué)式)O2
(2)第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式是3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+2K2CO3+MnO2
(3)由母液制得KOH應(yīng)加入的物質(zhì)是Ba(OH)2或Ca(OH)2或CaO等.寫出相應(yīng)化學(xué)方程式Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH.
(4)操作Ⅰ用到的儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(tái)(帶鐵圈),操作Ⅱ是根據(jù)KMnO4和K2CO3兩種物質(zhì)在溶解度上的差異,采用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾得到KMnO4粗晶體.

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科目: 來(lái)源: 題型:填空題

4.如圖,實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備溴苯,并驗(yàn)證該反應(yīng)是取代反應(yīng). 
(1)關(guān)閉F活塞,打開(kāi)C活塞,在裝有少量苯的三頸燒瓶中由A口加入少量液溴,再加入少量鐵屑,塞住A口,反應(yīng)進(jìn)行.
(2)D試管內(nèi)裝的是CCl4,其作用是除去揮發(fā)出來(lái)的溴.
(3)E試管內(nèi)裝的是硝酸銀溶液,E試管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為液面上方有白霧,溶液里有淡黃色沉淀生成.
(4)待三頸燒瓶中的反應(yīng)即將結(jié)束時(shí)(此時(shí)氣體明顯減少),打開(kāi)F活塞,關(guān)閉C活塞,可以看到的現(xiàn)象是水倒流進(jìn)三口燒瓶.
(5)液溴滴完后,經(jīng)過(guò)下列步驟分離提純:
①向A中加入10mL水,然后過(guò)濾除去未反應(yīng)的鐵屑;
②濾液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗滌.
 其中加入氫氧化鈉反應(yīng)化學(xué)方程式是:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O、HBr+NaOH=NaBr+H2O
③向分出的粗溴苯中加入少量的無(wú)水氯化鈣,靜置、過(guò)濾.加入氯化鈣的目的是干燥;
(6)經(jīng)以上分離操作后,粗溴苯中還含有的主要雜質(zhì)為苯,要進(jìn)一步提純,下列操作中必須的是C(填入正確選項(xiàng)前的字母);
A.重結(jié)晶     B.過(guò)濾      C.蒸餾      D.萃。

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

3.無(wú)水氯化鋁是白色晶體,易吸收水分,在178℃升華,裝有無(wú)水氯化鋁露置于潮濕空氣中會(huì)爆炸并產(chǎn)生大量白霧,工業(yè)上由金屬與氯氣作用而制得,某課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)下列裝置(如圖)制取少量純凈的無(wú)水氯化鋁.

試回答以下問(wèn)題:
(1)儀器名稱a:分液漏斗,b:干燥管
(2)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O.
(3)裝置B、C中所盛裝的試劑分別是:飽和食鹽水、濃硫酸
(4)裝置F的作用有兩個(gè),一是吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境,二是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中
(5)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),應(yīng)先點(diǎn)燃A(填A(yù)或D)處的酒精燈.
(6)某同學(xué)從百度百科上查得氯化鋁為共價(jià)化合物.簡(jiǎn)述用實(shí)驗(yàn)證明氯化鋁為共價(jià)化合物的方法:
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氯化鋁在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電.

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科目: 來(lái)源: 題型:解答題

2.某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2),并探究其實(shí)驗(yàn)式.
(1)若裝置不用U型管,實(shí)驗(yàn)也能順利進(jìn)行,原因是:實(shí)驗(yàn)過(guò)程持續(xù)通入N2,不會(huì)引起A中水倒吸
(2)反應(yīng)過(guò)程中末端導(dǎo)管必須終插入試管A的水中,目的是①便于觀察N2的流速,
②防止反應(yīng)過(guò)程中空氣進(jìn)入反應(yīng)管
(3)制備氮化鈣的操作步驟是:
①打開(kāi)活塞K并通入N2
②點(diǎn)燃酒精燈,進(jìn)行反應(yīng);
③反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入N2,并關(guān)閉活塞K;
④拆除裝置,取出產(chǎn)物.
(4)數(shù)據(jù)記錄如下:
①空瓷舟質(zhì)量m0/g;       
②瓷舟與鈣的質(zhì)量m1/g;
③瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
①計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式CaxN2,其中x=$\frac{7(m1-m0)}{10(m2-m1)}$(用m0、m1、m2表示)
②若通入的N2中混有少量O2,理論值比實(shí)際測(cè)得x值偏大(填“偏大”或“偏小”)

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