(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值_______________(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:
CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2 (g) △H<0
CO和H2O物质的量浓度变化如下图(a)所示,则:
① 0-4min间平均反应速率v(CO)=________ mol•L-1•min-1
②在800℃时该反应的化学平衡常数K=___________________________(要求写出表达式及数值);CO的转化率=______________。
图(a)
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol/L和0.80 mol/L,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是:______________________。
(3)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。下列说法正确的是_______
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比, c(Mg2+)后者大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)减小
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol·L-1氨水中的Ksp和在20mL0.01 mol·L-1
NH4Cl溶液中的Ksp相等
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2可能转化为MgF2
E.25℃时,某饱和Mg(OH)2溶液中c(Mg2+)=0.0561mol·L-1,则溶液的pH=9
(4)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是 。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产品率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙酸醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S+ZnO=ZnS+H2O;C2H5SH+ZnO=ZnS+C2H4+H2O
C2H5SH+H2=C2H6+H2S;COS+H2=CO+H2S;CS2+4H2=CH4+2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为。
(2)下列有关分子结构的说法正确的是。
A.C2H4分子中有5个键处1个
键
B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构
D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是。
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:Cs2>COS>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为:个。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于。
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]·8H2O,中心原子的配位数为。
B.烃醛结合反应有机合成中颇为重要,绿色催化剂的固体铌酸酸倍受研究者关注。铌酸具有较高的催化活性及稳定性。反应原理如下:
实验方法是在25mL烧瓶中加入铌酸、10mL甲醇和 0.5mL苯甲醛,在回流状态下反应2h,反应的产率和转化率均非常高。
(1)采用回流反应2h的目的是。
(2)在反应中甲醇需过量,其原因是。(3)不同铌酸用量对产率和转化率影响,如下表:
铌酸用量/mol |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.6 |
产率% |
87.3 |
88.2 |
90.3 |
94.2 |
92.9 |
93.1 |
91.8 |
92.3 |
转化率% |
89.7 |
92.1 |
93.9 |
98.9 |
94.9 |
95.7 |
93.9 |
94.3 |
在上述苯甲醛与甲醇缩合反应实验中催化剂铌酸的最佳用量为。
(4)催化剂的回收利用性能是考察催化剂的一项极为重要的指标。铌酸催化剂循环使用次数对产率的影响如右下图,这说明铌酸催化剂的优点之一是。
(5)用铌酸作催化剂时,不同的醛与甲醇的缩合反应的转化率和产率如下表:
序号 |
醛 |
醇 |
转化率% |
产率% |
1 |
邻羟基苯甲醛 |
甲醇 |
94.3 |
89.6 |
2 |
邻羟基苯甲醛 |
甲醇 |
93.6 |
88.7 |
3 |
邻氯苯甲醛 |
甲醇 |
93.1 |
87.3 |
4 |
间硝基苯甲醛 |
甲醇 |
54.2 |
34.1 |
5 |
邻硝基苯甲醛 |
甲醇 |
89.9 |
79.5 |
6 |
对硝基苯甲醛 |
甲醇 |
65.7 |
41.9 |
从表中得出的不同的醛与甲醇缩合反应影响转化率和产率的规律是。
五羧基全铁[Fe(CO)5]是一种浅黄色液体,熔点-20.5℃,沸点103℃,易溶于苯等有机溶剂,不溶于水,密度1.46—1.52g/cm3,有毒,光照时生成Fe2(CO)9,60℃发生自燃,可用着汽油抗爆剂,催化剂等。五羰基合铁的制备原理如下:
(1)五碳基合铁中铁的化合价为。
(2)下列说法正确的是。
A.利用上述反应原理可制备高纯铁 |
B.制备Fe(CO)5应在隔绝空气的条件下进行 |
C.反应Fe(s)+5CO(g)![]() ![]() |
D.Fe(CO)5应密封、阴凉、避光并加少量蒸馏水液封贮存。 |
(3)五碳基合铁能与氢氧化钠溶液反应生成Na2Fe(CO)4和另两种常见无机物,该反应的化学方程式为。
(4)今将一定量的Fe(CO)5的苯溶液,用紫外线照射片颏。取照射后的溶液11.72g完全燃烧,得到30.536gCO2、5.4gH2O及1.6g红棕色粉末。
①红棕色粉末的化学式为。
②照射后的溶液中Fe(CO)5与Fe2(CO)9的物质的量之比为。
苏罗同(Serotone)是一种镇吐药,其合成路线如下:
(1)化合物I的核磁工段振氢谱有个峰。
(2)化合物Ⅱ中含氧官能团有(任意写出两个)。
(3)Ⅲ+ⅣⅤ中NaHCO3gm V
Ⅵ中K2CO3的主要作用是。
(4)写出下列反应的
①ⅡⅢ,②Ⅶ
Serotone.
(5)已知:①当苯环上有-OH、-NH2、烃基时,苯环上再引入基团时进入其邻、对位;当苯环上有COOH、-NO2-SO3H时,苯环上再引入基团时进入其间位。
②苯胺具有弱碱性,易被强氧化剂氧化。
③
试画出以甲苯和乙醇为原料合成苯唑卡因()的合成路线流程图(必要条件需注明,无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
过氧化氢是一种重要的化学产品,在工农业生产和日常生活中有着广泛应用,工业采用烷基薏醌法生产
根据生产过氧化氢原理和工艺,回答下列问题:
(1)该生产过氧化氢的原理中,原子利用率为。
(2)该工艺中有机溶剂为液态烷烃和酯类,能否用乙醇代替?
(3)为了提高经济效益,该工艺氢化反应,除了加催化剂外,还可采取的措施是。
A.适当加热 B.加压 C.增大工作液中有机溶剂的量
(4)该工艺中“后处理”的目的是。
(5)该工艺中由35%的H2O2得到70%的H2O2可采取操作方法是。
(6)硫酸酸化的过氧化氢溶液可溶解金属铜,试写出该反应的离子方程式为。
天然气中伴随有H2S等合硫化合物,脱硫方法有多种:
(1)一种湿法脱硫是用碳酸钾溶液吸收其中的H2S,同时生成两种酸式盐,该反应的化学方程为。
(2)一种于法脱硫,其涉及反应:H2(g)+CO(g)+SO2(g)H2O(g)+CO2(g)+S(s)
,高脱硫率可采取的措施是。
a.高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出硫
(3)用脱硫剂ZDE—01的海绵铁法脱硫,可实现常温脱硫
①脱硫:Fe2O3·H2O(s)+3H2S(g)=Fe2S3·H2O(s)+3H2O(g)
②再生:2Fe2S3·H2O(s)+3O2(g)=2Fe2O3·H2O(s)+6S(s)
则2H2S(g)+O2(g)=2H2O(g)+2S(s)=(用a、b表示)
(4)一种改进的克劳斯法脱硫的工艺,化学反应如下:
H3S+1.5O2=H2O+SO2 SO2+0.5O2SO3
SO3(g)+H2O(g)=H2SO4(g) H2SO4(g)+0.17H2O(g)H2SO4(a
q)
该法最终得到的硫酸溶液的质量分数为。