用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案是:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液 100 mL;②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是 。
(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH 1(选填>、<、=)。
乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是 (多选扣分)
a.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快;
b.装HA溶液的试管中放出H2的速率快;
c.两个试管中产生气体速率一样快:
(3)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处。
_________________________________________________________________。
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
Ⅰ、煤可以通过气化和液化转变为清洁能源并提高燃烧效率。
煤气化的主要反应是:C(g)+ H2O(g)CO(g)+H2(g)。
气化得到的CO和H2可以进一步液化合成甲醇,反应方程式为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H
(1)若相同温度下CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热(∆H)分别为a、b、c,则上述反应的∆H= 。
(2)将1molCO和2molH2通入1L密闭容器中,分别恒温在3000C和5000C反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
10min |
20min |
30min |
40min |
50min |
60min |
|
3000C |
0.40 |
0.60 |
0.75 |
0.84 |
0.90 |
0.90 |
5000C |
0.60 |
0.75 |
0.78 |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
①在3000C反应开始10分钟内,H2的平均反应速率_____________。
②5000C平衡常数K=___________。
③在另一体积不变的容器中,充入1.2molCO和2.0molH2,一定条件下达到平衡,测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为 。
(3)煤燃烧的主要产物CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其KSP=2.8×10-9mol2/L2。现将2×10-4mol/L的Na2CO3溶液与一定浓度的CaC12溶液等体积混合生成沉淀,计算应加入CaC12溶液的最小浓度为 。
Ⅱ、超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2△H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)(×10-4mol/L) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)( ×10-3mol/L) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”);
(2)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L-1 |
CO初始浓度/mol·L-1 |
催化剂的比表面积/m2·g—1 |
I |
280 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
82 |
Ⅱ |
280 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
124 |
Ⅲ |
350 |
1.2×10—3 |
5.8×10—3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号。
5-氯-2,3-二氢-1-茚酮是是一种重要的医药中间体。
已知:
以化合物A(分子式为C7H7Cl)为原料合成5-氯-2,3-二氢-1-茚酮(化合物F)工艺流程如下:
(1)写出A结构简式 ,反应E→F的反应类型 。
(2)化合物B中加入足量的氢氧化钠水溶液,在高温高压的条件并加合适的催化剂(所有卤素原子参与水解)反应的方程式 。
(3)某化合物是D的同分异构体,能使FeCl3溶液显紫色,且分子中只有3种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式: (任写一种)。
(4)E→F的转化中,会产生一种与F互为同分异构体的副产物,其结构简式为 。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以化合物F和CH2(COOC2H5)2为有机反应原料制备的合成路线流程图(注明反应条件)。合成路线流程图示例如下:
【化学-有机化学基础】(13分)酯交换法广泛应用于医药、生物制剂等有机合成路线,下列反应①②均为酯交换反应。
(1)化合物Ⅱ的分子式是_______________,其中能与碳酸钠反应的官能团的名称为___。
(2)反应②的方程式为 _,反应类型为_______________。
(3)下列关于化合物的说法正确的是_________。
A.与化合物I一定互为同系物 |
B.可与浓溴水反应生成白色沉淀 |
C.能发生取代反应、氧化反应,但不能发生加成反应 |
D.苯环上的核磁共振氢谱有两个峰 |
(4)化合物在一定条件下可发生水解反应,写出与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________。
(5)符号下列条件的化合物的同分异构体有___种,其中苯环上的一氯代物有两种的有机物结构简式为_______。
a.能与FeCl3发生显色反应;
b.能发生银镜反应;
c.能与氢氧化钠发生水解反应。
【化学-物质结构与性质】(13分)A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素,原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级,且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族,且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题:
(1)C、D、E中第一电离能最大的是 (填元素符号),X的价电子排布式为 。
(2)B的气态氢化物分子呈 形。该分子的中心原子的杂化方式为 。
(3)A的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体,其中有12个五元环,20个六元环(如图1)。则1molA的这种单质中π键的数目为 。
(4)X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图2所示的堆积方式。则这种堆积模型的配位数为 ,如果X的原子半径为a cm,阿伏加德常数的值为NA,则计算此单质的密度表达式为 g/cm3(不必化简)。
能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6molCO2、6 molCH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
体积分数 |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
①此温度下该反应的平衡常数K=___________。
②若再向容器中同时充入2.0molCO2、6.0 molCH4、4.0 molCO和8.0molH2,则上述平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:
已知:NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=—41.8KJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=—196.6KJ·mol-1
①写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式__________。
②一定温度下,向2L恒容密闭容器中充人NO2和SO2各1mol,5min达到平衡,此时容器中NO和NO2的浓度之比为3:1,则NO2的平衡转化率是_________。
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g);
①判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
A.2v(CO2)(正)=3v(H2O)(逆)
B.混合气体中氢气的质量不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
(4)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均为Pt电极,电解质为熔融氧化物。
①乙电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为___________________。