1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。化合物有E最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯.玉米淀粉等发酵制得,E的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。
已知:
(1)D中所含官能团名称。E→G的反应类型为_________。
(2)聚合物F的结构简式。聚合物G的结构简式_________
(3)在一定条件下,两分子E在浓硫酸作用下形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是_________。
(4)B转化为C的化学反应方程式是_________。
(5)下列四种化合物与E互为同分异构体的是_________。
3、C1化学又称一碳化学,研究以含有一个碳原子的物质为原料合成工业产品的有机化学及工艺,因其在材料科学和开发清沽燃料方面的重要作用已发展成为一门学科。燃煤废气中的CO、CO2均能转化为基础化工原料、清洁能源甲醇:
①3H2(g)+CO2(g) CH3OH (g) + H2O(l) △H1
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
Ⅰ.已知:18g水蒸气变成液态水放出44KJ的热量。
化学键 | C-H | C-O | C=O | H-H | O-H |
键能/KJ/mol | 412 | 351 | 745 | 436 | 462 |
则△H1_____________________
Ⅱ.一定条件下,在恒容的密闭容器中投入1molCO 和2mol H2,反应②在催化剂作用下充分反应,CH3OH在平衡混合气中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图l所示:
(1)图中压强的相对大小是P1______P2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________
(2)A、B、C三点的化学平衡常数的相对大小K(A)______K(B)_____ K(C)(填“>”“<”或“=”) ,计算C点的压强平衡常数Kp=__________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)
(3)300℃,P2条件下,处于E点时V正________V逆(填“>”“<”或“=”)
(4)某温度下,不能说明该反应己经达到平衡状态的是______________。
a.容器内的密度不再变化
b. 速率之比v(CO):v(H2): v(CH3OH)=l: 2:l
c.容器内气体体积分数不再变化
d. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
e.容器内各组分的质量分数不再变化
(5)反应开始至在C点达平衡,各物质的浓度随时间变化曲线如图2所示,保持温度不变,t1时改变条件为_________,此时平衡_______。(填“正向移动”“逆向移动”“不移动” )
Ⅲ.工业上可通过甲醛羰基化法制取甲酸甲酯,25℃时,其反应的热化学方程式为:CH3OH(g)+CO(g) HCOOCH3(g),部分研究如下图所示:
①根据反应体系的压强对甲醇转化率的影响并综合考虑生产成本因素的是_____(填下列序号字母)
a. 3.5×106Pa b. 4.0×106Pa c. 5.0×106Pa
②用上述方法制取甲酸甲酯的实际工业生产中,采用的温度是80℃,其理由是_______
4、[化学―选修3:物质结构与性质]
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请根据已学习的物质结构知识,回答下列问题:
(l)基态Mn原子的价电子排布式为___,气态Mn2+再失去l个电子比Fe2+再失去1个电子更难,其原因是________。
(2)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_____。写出难溶物溶于氨水时的离子方程式__________。实验过程中加入C2H5OH 后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·5H2O晶体。实验中所加C2H5OH 的作用是______。
(3) HClO2、HClO3为氯元素的含氧酸,试推测ClO2-的空间结构:________;HClO3分子中,Cl原子的杂化方式为______;两种酸酸性较强的是_______.
(4)多磷酸盐的酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用角顶氧原子而连接起来的,部分结构如图所示,多磷酸根离子的通式为______。(磷原子数目用n表示)
(5)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,抽出一个晶胞,其正确的是________。
已知金属Pt的密度为21.4 g/cm3,则Pt原子半径的计算式为______pm (只列式,不必计算结果,Pt的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
5、回答下列问题:
(1)已知和
均含有18个电子的分子,判断在水中的溶解性大小并说明理由_______。
(2)四种晶体的熔点数据如下表:
物质 | ||||
熔点/℃ | 872 | 283 | 394 | 446 |
和
熔点相差较大,后三者熔点相差较小,原因是_______。
6、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法,包含的反应为:
Ⅰ.水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ•mol-1
Ⅱ.水煤气变换:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2
回答下列问题:
(1)不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。
①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。(填写序号)
a.升温 b.加压 c.使用高效催化剂 d.增加入口时的气体流速
②根据图象判断△H2___0。(填“>”、“<”或“=”)
③T2℃时,容器中=___。
(2)甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。
①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图中Q点时,反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的lnKp=___。
(3)某温度下,向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g),容器的总压强为latm,反应达到平衡时,CO2的平衡分压p(CO2)=0.1atm,H2体积百分含量为60%,则CH4的转化率为___,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=___。
7、以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料 | B.加热浆料至100℃ |
C.增大氨水浓度 | D.减小CO2通入速率 |
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
8、短周期的元素在自然界中比较常见,尤其是非金属元素及其化合物在社会生活中有着很重要的作用。
(1)补全元素周期表中符号。
_____ | C | N | O | F |
Al | Si | _____ | S | Cl |
表中元素形成的最稳定氢化物是_____,该氢化物在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度_____(填“大”或“小”)。
(2)硅原子核外电子运动状态为_____种,其最外层电子排布式为_____,硅微粒非常坚硬,比较晶体硅与碳化硅的熔点高低并解释说明_____。
(3)碳元素的非金属性比硫_____,可由一复分解反应推测而得,其反应的化学方程式为_____。
(4)烟气中的NO与尿素[CO(NH2)2](C的化合价为+4)反应进行脱硝。反应的化学方程式是:2CO(NH2)2+8NO=2CO2+6N2+O2+4H2O。该反应的氧化产物为_____,若反应过程中有2.24L(标准状况下)NO反应,则电子转移的数目为_____。
9、(1)参考的结构示意图,画出
结构示意图___________。
(2)有机物和
互为同分异构体,但熔点
(-90℃)远低于
(240℃),可能的原因是___________。
10、二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,写出该反应的离子方程式:________________________。
(2)某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。
①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是____________________。
②装置B的作用是__________________。
③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式为__________________。
④当看到装置C中导管液面上升时应进行的操作是______________________。
(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:取10mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,然后加入_______________________作指示剂,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32- = 2I- +S4O62-),当看到____________________________现象时,测得标准液消耗的体积为20.00mL,通过计算可知C中ClO2溶液的浓度为________mol·L-1。
11、“氧弹量热仪”可以测定蔗糖的燃烧热,“氧弹”是一个耐高温高压可通电点火的金属罐,将蔗糖和足量氧气冲入“氧弹”中点燃,产生的热量被氧弹外的水吸收,通过测定水温的变化从而计算出蔗糖的燃烧热。已知:蔗糖的质量为1.71 g,量热计中水的质量为3.00 kg,水的比热容为,忽略金属“氧弹”吸收的热量。反应前后所测水温如表,请计算:
序号 | 点火前温度/℃ | 燃烧后测得的最高温度/℃ |
1 | 20.73 | 22.63 |
2 | 20.76 | 21.25 |
3 | 20.72 | 22.82 |
(1)反应放出的热量Q=_______J。
(2)蔗糖燃烧的热化学方程式:_______。
12、燃煤废气中含有多种能回收利用的原料气,如CO2、SO2及氮氧化物等,需对其综合利用以改善环境质量。请回答下列问题:
(1)我国科学家成功实现由CO2人工合成淀粉,其中包含以下反应:由H2O分解产生H2,由CO2与H2合成CH3OH。已知:用处于标准状况下的各元素最稳定单质生成标准状况下1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH)。由表中数据推测,H2O(1)的ΔfH
___________(填“>”“<”或“=”)—241.8kJ·mol-1;CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式为___________。
物质 | CO2(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
ΔfH | —393.5 | —241.8 | —205.0 |
(2)废气中的SO2经富集后与空气混合,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=—196kJ·mol-1。已知该反应的v正=k正·p2(SO2)·p(O2)、v逆=k逆·p2(SO3)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关,气体分压单位为MPa),如图中曲线①表示的是___________(填“k正”或“k逆”),判断的理由是___________。
在868K、0.1MPa和催化剂作用下,混合气(体积含量:SO28.0%、O211.8%,其余气体不反应)在一恒压密闭容器内开始反应。10min后达到平衡,混合气中O2含量为10.0%,则SO2的转化率为___________,该条件下的压强平衡常数K=___________;工业生产中通常使用比868K低的温度,其主要考虑的因素有___________(填字母)。
a.反应速率 b.催化剂活性 c.原料转化率 d.生产设备
(3)烟气中氮氧化物主要以NO形式存在,利用人工制备的O3可将其转变为能被水吸收的N2O5。该过程由以下三步基元反应组成,则生成1molN2O5需消耗O3___________mol。
O3+NO=NO2+O2、O3+NO2=NO3+O2、NO3+NO2=N2O5
13、综合利用、
对构建低碳社会有重要意义。
(1)利用与
制备合成气CO、
,可能的反应历程如图所示:
说明:为吸附性活性炭,E表示方框中物质的总能量(单位:
),
表示过渡态。
①制备合成气、
总反应的热化学方程式为_______。
②若,则决定制备“合成气”反应速率的化学方程式_______。
(2)工业上常采用和
为原料合成乙醇,反应方程式为:
.一定温度下,向容积均为
的恒容密闭容器中分别通入
和
,在不同催化剂X、Y的催化下发生反应.测得
时,
转化率与温度的变化关系如图所示。
①该反应适宜选用的催化剂为_______(填“X”或“Y”)。
②时,a点对应容器在
内的平均反应速率
_______;b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b_______c(填“>”“<”或“=”),原因为_______。
③时,保持温度不变向容器中再充入
、
,平衡将_______移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(3)随着科学技术的发展,的捕集利用技术成为研究重点,
可以被
溶液捕获,所得溶液
,该溶液的
_______。[已知室温下,
,
]