【題目】二甲醚(CH3OCH3)重整制取H2,具有無(wú)毒、無(wú)刺激性等優(yōu)點(diǎn);卮鹣铝袉(wèn)題:
(1) CH3OCH3和O2發(fā)生反應(yīng)I:CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) △H
已知:CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4 (g) △H1
CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) △H2
H2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) △H3
①則反應(yīng)I的△H=____(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示)。
②保持溫度和壓強(qiáng)不變,分別按不同進(jìn)料比通入CH3OCH3和O2,發(fā)生反應(yīng)I。測(cè)得平衡時(shí)H2的體積百分含量與進(jìn)料氣中n(O2)/n(CH3OCH3)的關(guān)系如圖所示。當(dāng)n(O2)/n(CH3OCH3)>0.6時(shí),H2的體積百分含量快速降低,其主要原因是____(填標(biāo)號(hào))。
A.過(guò)量的O2起稀釋作用
B.過(guò)量的O2與H2發(fā)生副反應(yīng)生成H2O
C .n(O2)/n(CH3OCH3)>0.6平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
(2)T℃時(shí),在恒容密閉容器中通入CH3OCH3,發(fā)生反應(yīng)II:CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),測(cè)得容器內(nèi)初始?jí)簭?qiáng)為41.6 kPa,反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率v(CH3OCH3)時(shí)間t與CH3OCH3分壓P(CH3OCH3)的關(guān)系如圖所示。
①t=400 s時(shí),CH3OCH3的轉(zhuǎn)化率為____(保留2位有效數(shù)字);反應(yīng)速率滿足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),k=_____s-1;400 s時(shí)v(CH3OCH3)=_____kPa.s-1。
②達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得體系的總壓強(qiáng)P總= 121.6 kPa,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________________ kPa2(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))。
③該溫度下,要縮短達(dá)到平衡所需的時(shí)間,除改進(jìn)催化劑外,還可采取的措施是____,其理由是____。
【答案】△H1+△H2-2△H3 B 16% 4.410-4 1.6510-2 4104 增大反應(yīng)物的壓強(qiáng) 提高反應(yīng)物的壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快
【解析】
(1) ①根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;
②由信息可知,過(guò)量的O2與H2發(fā)生副反應(yīng)生成H2O,使H2的體積百分含量快速降低;
(2)①列出三段式,根據(jù)等溫等容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,求出轉(zhuǎn)化率;
根據(jù)v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)和圖象數(shù)據(jù)計(jì)算k;結(jié)合圖象數(shù)據(jù),根據(jù)速率公式計(jì)算速率;
②列出三段式,找出平衡時(shí)CH3OCH3(g)、CO(g)、H2(g)、CH4(g)分壓,再代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
③提高反應(yīng)物的壓強(qiáng),能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
(1) ①已知:i.CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)+CH4 (g) △H1
ii.CH4 (g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O (g) △H2
iiiH2(g)+1/2O2(g)=H2O (g) △H3
根據(jù)蓋斯定律i+ii-iii×2得:CH3OCH3(g)+1/2O2(g)=2CO(g)+3H2(g) △H=△H1+△H2-2△H3,
故答案為:△H1+△H2-2△H3;
②反應(yīng)I:CH3OCH3(g)+1/2O2(g) 2CO(g)+3H2(g),由信息可知,過(guò)量的O2與H2發(fā)生副反應(yīng)生成H2O,使H2的體積百分含量快速降低,A、C選項(xiàng)不能說(shuō)明H2的體積百分含量快速降低,故選B;
故答案為:B;
(2)①設(shè)起始時(shí)CH3OCH3的物質(zhì)的量為n,則
CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),
起始量(mol) n 0 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) n n n n
400 s時(shí)(mol)n- n n n n 總物質(zhì)的量:n+2n
根據(jù)等溫等容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,有=,解得=0.16=16%;
由圖象可知,當(dāng)P(CH3OCH3)=10.0kPa時(shí),v(CH3OCH3)=4.4×10-3kPa·s-1,
根據(jù)v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3),n=1,則k=s-1=4.410-4 s-1;
由圖象可知,400 s時(shí)P(CH3OCH3)=35.0kPa,則v(CH3OCH3)==1.65×10-2kPa.s-1。
故答案為:16%;4.410-4;1.6510-2;
②達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得體系的總壓強(qiáng)P總= 121.6 kPa,設(shè)平衡轉(zhuǎn)化率為1,則
CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),
起始量(mol) n 0 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) n1n1n1 n1
平衡量(mol)n-n1n1n1 n1總物質(zhì)的量:n+2n1
根據(jù)等溫等容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,有=,解得1=0.96,
則平衡時(shí)CH3OCH3(g)、CO(g)、H2(g)、CH4(g)分壓分別為1.67 kPa、39.98 kPa、39.98 kPa、39.98 kPa,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=4104kPa2
③除使用催化劑外,提高反應(yīng)物的壓強(qiáng),能加快化學(xué)反應(yīng)速率;
故答案為:4104;增大反應(yīng)物的壓強(qiáng);提高反應(yīng)物的壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】光刻膠是一種應(yīng)用廣泛的光敏材料,其合成路線如下(部分試劑、反應(yīng)條件和產(chǎn)物已略去):
已知:I、
II、
(1)A分子的名稱為______,B分子中所含官能團(tuán)的名稱為_______,由C到D的反應(yīng)類型為_______;
(2)乙炔和羧酸X發(fā)生加成反應(yīng)生成E,E的核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3:2:1,E能發(fā)生水解反應(yīng),則E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______;
(3)D和G反應(yīng)生成光刻膠的化學(xué)方程式為______;
(4)C的同分異構(gòu)體滿足下列條件:
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);
②分子中只有一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。滿足上述條件的同分異構(gòu)體有______種。其中苯環(huán)上的一氯取代產(chǎn)物只有兩種的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:_______
(5)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合本題信息,寫(xiě)出以 CH3CHO為原料制備CH3COCOCOOH的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用,合成路線流程圖示例見(jiàn)本題題干)______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NiCO3常用于催化劑、電鍍、陶瓷等工業(yè)。現(xiàn)用某含鎳電鍍廢渣(含Cu、Zn、Fe、Cr等雜質(zhì))制取NiCO3的過(guò)程如圖所示:
(1)流程中的試劑X(某鈉鹽)的化學(xué)式是___________。
(2)“氧化”時(shí)需保持濾液在40℃左右,用6%的H2O2溶液氧化。控制溫度不超過(guò)40℃的原因是______(用化學(xué)方程式表示)。
(3)Fe2+也可以用NaClO3氧化,生成的Fe3+在較小pH條件下水解,最終形成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀而被除去,如圖是pH—溫度關(guān)系圖,圖中陰影部分為黃鈉鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域,下列說(shuō)法不正確的是________(填字母)。
a.黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]中鐵為+2價(jià)
b.pH過(guò)低或過(guò)高均不利于生成黃鈉鐵礬,其原因相同
c.氯酸鈉在氧化Fe2+時(shí),1 mol NaClO3得到的電子數(shù)為6NA
d.工業(yè)生產(chǎn)中溫度常保持在85~95 ℃,加入Na2SO4后生成黃鈉鐵礬,此時(shí)溶液的pH約為1.2~1.8。
(4)加入Na2CO3溶液時(shí),確認(rèn)Ni2+已經(jīng)完全沉淀的實(shí)驗(yàn)方法是_______________。
(5)某小組利用NiCO3制取鎳氫電池的正極材料堿式氧化鎳(NiOOH),過(guò)程如圖:
①已知 25℃時(shí),Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15,當(dāng)調(diào)節(jié) pH≥9 時(shí),溶液中殘留的c(Ni2+)________mol/L。
②寫(xiě)出在空氣中加熱Ni(OH)2制取NiOOH的化學(xué)方程式________________。
③鎳氫電池電解液為30%的KOH,負(fù)極為MH(即吸氫材料M吸附氫原子)。充電時(shí)也可實(shí)現(xiàn)Ni(OH)2轉(zhuǎn)化為NiOOH。請(qǐng)寫(xiě)出放電時(shí)該電池的總反應(yīng)式______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組離子在同一溶液中一定能大量共存的是( )
A. 含大量Ba2+的溶液中:Cl-、K+、SO、CO
B. 含大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、CO、SO
C. 含大量OH-的溶液中:K+、NO、SO、Cu2+
D. 含大量Na+的溶液中:H+、K+、SO、NO
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電解法處理CO2和SO2混合污染氣的原理如下圖所示,電解質(zhì)為熔融碳酸鹽和硫酸鹽,通電一段時(shí)間后,Ni電極表面形成摻雜硫的碳積層。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. Ni電極表面發(fā)生了還原反應(yīng)
B. 陽(yáng)極的電極反應(yīng)為:2O2—-4e-=O2
C. 電解質(zhì)中發(fā)生的離子反應(yīng)有:2SO2 +4O2—=2SO42—
D. 該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了電解質(zhì)中碳酸鹽和硫酸鹽的自補(bǔ)充循環(huán)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蜂膠是一種天然抗癌藥,主要活性成分為咖啡酸苯乙酯(J)。合成化合物I的路線如下:
已知:①
②RCHO+HOOCCH2COOH RCH=CHCOOH
③當(dāng)羥基與雙鍵碳原子相連時(shí),易發(fā)生轉(zhuǎn)化:RCH-CHOH=RCHCHO
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(l)化合物F的名稱是____;B-C的反應(yīng)類型是____。
(2)化合物E中含氧官能團(tuán)的名稱是____;G-H的反應(yīng)所需試劑和條件分別是____、____。
(3)寫(xiě)出化合物C與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
(4)化合物W與E互為同分異構(gòu)體,兩者所含官能團(tuán)種類和數(shù)目完全相同,且苯環(huán)上有3個(gè)取代基,則W可能的結(jié)構(gòu)有____種(不考慮順?lè)串悩?gòu)),其中核磁共振氫譜顯示有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2:2:1:1:1:1,寫(xiě)出符合要求的W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____。
(5)參照上述合成路線,設(shè)計(jì)由CH3CH=CH2和HOOCCH2COOH為原料制備 CH3CH2CH=CHCOOH的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)3A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),經(jīng)3 min,B的濃度減少0.9 mol·L-1。對(duì)此反應(yīng)速率的表示正確的是( )
A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率之比是3∶2∶1
C.在2 min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在2 min內(nèi)的反應(yīng)速率,用C表示是0.3 mol·L-1·min-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】D是一種催眠藥,F是一種香料,它們的合成路線如下:
(1)A的化學(xué)名稱是__________,C中含氧官能團(tuán)的名稱為__________。
(2)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______,A和E生成F的反應(yīng)類型為______。
(3)A生成B的化學(xué)方程式為_______________。
(4) B與乙炔鈉合成C的反應(yīng)類型(酸化前)是_________;寫(xiě)出由C合成D的第二個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。
(5)同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有__________種(不含立體異構(gòu))。
①遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng); ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】回答下列問(wèn)題:
(1)將等體積等物質(zhì)的量濃度的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液呈_______(填“酸性”,“中性”或“堿性”,下同),溶液中c(Na+) ____________c(CH3COO-)(填“ >”或“=”或“<” )。
(2)常溫下,取0.2 mol/L HCl溶液與0.2mol/L MOH溶液等體積混合,測(cè)得混合后溶液的pH=5。寫(xiě)出MOH的電離方程式:__________________。
(3) 99 ℃時(shí),向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測(cè)得溶液的pH=2。此時(shí)水的離子積Kw=________,水電離出的c(H+)=________,而此時(shí)溶液中的c(Na+)__________ c(SO42-)(填“>”“=”或“<”)。
(4)相同溫度下等物質(zhì)的量濃度的下列溶液中
A.NH4C1 B.NH4HCO3 C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4
①pH值由大到小的順序是__________(用對(duì)應(yīng)的字母填寫(xiě))。
②NH4+離子濃度由大到小的順序是__________(用對(duì)應(yīng)的字母填寫(xiě))。
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