工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:
容器编号 |
起始时各物质物质的量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
① |
1 |
4 |
0 |
0 |
t1 |
放出热量:32.8 kJ |
|
② |
2 |
8 |
0 |
0 |
t2 |
放出热量:Q |
|
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为 %。
(3)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
A、平衡时,两容器中H2的体积分数相等
B、容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
C、反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
D、容器①中,化学反应速率为:
(4)已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH=-484 kJ/mol,写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式: 。
(5)容器①中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 ml 、5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示) 。
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)2B(g)+C(g)+D(s)△H= +85.1kJ·mol-1
容器内气体总压强(P)与起始压强P0的比值随反应时间(t)数据见下表:(提示,密闭容器中的压强比等于气体物质的量之比)
时间t/ h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
![]() |
1.00 |
1.50 |
1.80 |
2.20 |
2.30 |
2.38 |
2.40 |
2.40 |
回答下列问题:
(1)下列能提高A的转化率的是________
A.升高温度 B.体系中通入A气体
C.将D的浓度减小 D.通入稀有气体He,使体系压强增大到原来的5倍
E.若体系中的C为HCl,其它物质均难溶于水,滴入少许水
(2)该反应的平衡常数的表达式K________________,前2小时C的反应速率是___________ mol.L-1.h-1;
(3)平衡时A的转化率_____________, C的体积分数_________(均保留两位有效数字);
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则D的取值范围n(D)_______mol
(5)已知乙酸是一种重要的化工原料,该反应所用的原理与工业合成乙酸的原理类似;常温下,将amol CH3COONa溶于水配成溶液,向其中滴加等体积的bmol·L-1的盐酸使溶液呈中性(不考虑醋酸和盐酸的挥发),用含a和b的代数式表示醋酸的电离常数Ka=___________
Ⅰ.重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,重铬酸钾的溶解度随温度影响较大。工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产它,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图。涉及的主要反应是:
6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
(1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是。
(2)步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是。
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式。
(4)用简要的文字说明操作⑤加入KC1的原因。
(5)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL于锥形瓶中,加入10mL 2mol/ LH2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200 mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I一十S4O52-)
判断达到滴定终点的依据是。
Ⅱ.氨作为一种富氢化合物,具有各种优点,特别是氨有着良好的产业基础,价格低廉,氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池示意图,回答下列问题
(1) a电极的电极反应式为_________________________;
(2)反应一段时间后,电解质溶液的pH将_________
(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)已知:①N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H="-92.4" kJ/mol,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol,
试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式:________________________;
(14分)工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:
A.连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。 |
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g。 |
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。 |
D.以每分钟1L的速率鼓入空气。 |
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2 +2Cu。
F.移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是_________。
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.04 |
21.03 |
2 |
25.00 |
1.98 |
21.99 |
3 |
25.00 |
3.20 |
21.24 |
(4)本方案设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是(写一种即可)。
(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6.25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H+)与 c (S2-)之间存在如下关系: c2 (H+) ·c(S2-) = 1.0×10-22。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为 lmol/L,应调节溶液的c(H十)为__________________。
(6)某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式______.
氧氮杂环是新药研制过程中发现的一类重要活性物质,具有抗惊厥、抗肿瘤、改 善脑缺血等性质。下面是某研究小组提出的一种氧氮杂环类化合物H的合成路线:
(1)原料A的同分异构体中,含有苯环、且核磁共振氢谱中有4个峰的是____(写出其结构简式)。
(2) 反应③的反应类型是______,原料D中的含氧官能团名称是____________。
(3)反应②的化学方程式是______________________________。
(4)原料B俗名“马来酐”,它是马来酸(顺丁烯二酸:)的酸酐,它可以经下列变化分别得到苹果酸(
)
写出反应I化学方程式_____________
生活中常用的某种香料X的结构简式为
已知:
香料X的合成路线如下:
(1)A的结构简式是_________________________
(2)检验有机物C中含有碳碳双键所需用的试剂__________________。
A.银氨溶液 B.酸性高锰酸钾溶液 C.溴水 D.氢氧化钠溶液
(3)D→X的化学方程式为________________________________________。
(4)有机物B的某种同分异构体E,具有如下性质:
A.与浓溴水反应生成白色沉淀,且1 mol E最多能与4 mol Br2反应
B.红外光谱显示该有机物中存在碳碳双键,则E的结构简式为_______。