目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:__ ___
(2)—定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生(1)中反应:其相关数据如下表所示:
容器 |
容积/L |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol[ |
达到平衡所需时间/min |
|
C(s) |
H2O(g) |
H2(g) |
||||
甲 |
2 |
T1 |
2 |
4 |
3.2 |
8 |
乙 |
1 |
T2 |
1 |
2 |
1,2 |
3 |
①T10C时,该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。
A.="0.8" mol·L-1 B.=1.4 mol·L-1 C.<1.4 mol·L-1 D.>1.4 mol·L-1
③丙容器的容积为1L,T1℃时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g), 达到平 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B. 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D. 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇,已知CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式: 。
(4)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g)+ 6H2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2)/ n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①该反应的焓变△H 0,熵变△S___0(填>、<或=)。
②用甲醚作为燃料电池原料,在碱性介质中该电池负极的电极反应式 。若以1.12 L·min-1(标准状况)的速率向该电池中通入甲醚(沸点为-24.9 ℃),用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液,通电0.50 min后,理论上可析出金属铜 g。
(15分)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中化学反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)达到平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=_____________;根据下图,升高温度,K值将____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)500 ℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是__________(用nB,tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是____(填字母)。
a.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
(4)300 ℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是______________(填字母)。
A.c(H2)减小 | B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 |
C.CH3OH的物质的量增加 | D.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小 |
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
Ⅰ.酸碱中和滴定——已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下步骤实验:
①称量1.00g样品溶于水,配成250 mL溶液; ②准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中;
③滴加几滴酚酞溶液;④用0.10mol/L的标准盐酸滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下:
滴定序号 |
待测液体积 |
所消耗盐酸标准的体积(mL) |
|
滴定前 |
滴定后 |
||
1 |
25.00 |
0.50 |
20.60 |
2 |
25.00 |
6.00 |
26.00 |
3 |
25.00 |
1.10 |
21.00 |
(1)用_____滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装0.10mol/L的盐酸标准液。
(2)试样中NaOH的质量分数为______________________。
(3)若出现下列情况,测定结果偏高的是___________。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点对,俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗
Ⅱ.氧化还原滴定—取草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为0.1mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
(4)滴定时,KMnO4溶液应装在酸式滴定管中,滴定终点时滴定现象是________________。
Ⅲ.沉淀滴定――滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
(5)参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是(填选项字母)。
难溶物 |
AgCl |
AgBr |
AgCN |
Ag2CrO4 |
AgSCN |
颜色 |
白 |
浅黄 |
白 |
砖红 |
白 |
Ksp |
1.77×10-10 |
5.35×10-13 |
1.21×10-16 |
1.12×10-12 |
1.0×10-12 |
A.NaCl B.NaBr C.NaCN D.Na2CrO4
(1)有机物用系统命名法命名:________________________
(2)写出4甲基2乙基1戊烯的结构简式:________________________
(3)某烃的结构简式是,分子中饱和碳原子数为_____,可能在同一平面上的碳原子数最多为_________
(4)下列物质中属于同系物的是_________
①CH3CH2Cl②CH2===CHCl③CH3CH2CH2Cl ④CH2ClCH2Cl⑤CH3CH2CH2CH3⑥CH3CH(CH3)2
A.①② | B.①④ | C.①③ | D.⑤⑥ |
(5)0.1 mol某烷烃燃烧,其燃烧产物全部被碱石灰吸收,碱石灰增39g。该烃的分子式为________;若它的核磁共振氢谱共有3个峰,则该烃可能的结构简式为________。(写出其中一种即可)
(14分)结合氯气的相关知识解决下列问题。
(1)在实验室中制取Cl2,下列收集Cl2的正确装置是(填字母)。
将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有。
(2)氯气可用于生产漂白粉。由于盐酸浓度不同,漂白粉与盐酸混合发生反应的反应类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反应,离子方程式为。
漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应,离子方程式为。
(3)某实验小组向100mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2,会依次发生如下反应:
a.Cl2+2I-=2Cl-+I2
b.Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
c.5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+
其中Fe3+、I2的物质的量随n(Cl2)的变化如图所示。
请回答下列问题:
①当n(Cl2)=0.12mol时,不考虑水的电离及金属离子的水解,分析溶液中所含金属阳离子及其
物质的量(写出计算过程,否则不得分)。
②当溶液中n(Cl-):n(IO3-)=8:1时,通入的Cl2在标准状况下的体积为L(写出计算过程,否则不得分)。
Fe是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁化合物可补充铁。硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定某补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)步骤②中加入足量NaOH发生的主要反应的离子方程式为,
步骤③中反应的化学方程式为。
(2)步骤④中一系列处理的操作步骤:、洗涤、、冷却、称量。
(3)若实验中需用98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)配制1 mol/L的稀硫酸480 mL。配制时用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒外还有,需用量筒量取该浓硫酸mL。
(4)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量g(用含a的代数式表示)。