氢能被视为未来的理想清洁能源,科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”,主要涉及下列反应:
Ⅰ SO2+2H2O+I2= H2SO4+2HI Ⅱ 2HIH2+I2
Ⅲ 2H2SO4= 2SO2↑+O2↑+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。
a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K= 。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可被氧化生成SO3,其反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) △H<0。某科研单位利用原电池原理,用SO2和O2来制备硫酸,装置如图,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
①a电极的电极反应式为 ;
②若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为 。
(4)实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为 。
常温下,0.1m01/L的下列溶液:
①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④NaOH、⑤FeCl3、⑥NaCl。
(1)pH由小到大排列顺序为(填序号);
(2)实验室配制⑤的溶液时常需加入少量盐酸,否则得到的是浑浊的溶液,产生浑浊的原因是(用离子方程式表示)
(3)物质的量浓度相同的①氨水②氯化铵③碳酸氢铵④硫酸氢铵⑤硫酸铵
在上述五种溶液中,铵根离子物质的量浓度由大到小的顺序是
(4)已知拆开1molH—H键,1molN—H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、39l kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
下表是A、B、C、D、E五种有机物的有关信息:
A |
①能使溴的四氯化碳溶液褪色; ②比例模型为 ![]() ③能与水在一定条件下反应生成C |
B |
①由C、H两种元素组成; ②球棍模型为 ![]() |
C |
①由C、H、O三种元素组成; ②能与Na反应; ③与E反应生成相对分子质量为88的酯 |
D |
①相对分子质量比C少2; ②能由C催化氧化得到 |
E |
①由C、H、O三种元素组成; ②其水溶液能使紫色石蕊试液变红 |
回答下列问题:
(1)A~E中,属于烃的是(填字母)。
(2)A能使溴的四氯化碳溶液褪色,发生反应的化学方程式为。
(3)C催化氧化生成D的化学方程式为 ____________________。
(4)有机物B具有的性质是(填序号)。
①无色无味的液体;②有毒;③不溶于水;④密度比水大;⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色
(5)E的水溶液能使紫色石蕊试液变红,说明E的水溶液显酸性,现设计一个实验来比较E与碳酸酸性的强弱,则该实验的原理是(用化学方程式说明)。
(Ⅰ)某烃A的相对分子质量为84。回答下列问题:
(1)下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量不相等的是(填序号)________。
a.C7H12O2b.C6H14c.C6H14Od.C7H14O3
(2)若烃A为链烃,分子中所有的碳原子在同一平面上,该分子的一氯取代物只有一种。A的结构简式为________________;
(3)若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,则A的结构简式为______________。
(Ⅱ)1mol分子式为CmHn的有机物在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量相等,并消耗168L氧气(标况下)。该有机化合物的分子式____ _____;
(Ⅲ)某有机物A是烃的含氧衍生物,为测定其组成有如下实验结果:
①在一定温度和压强下将A汽化,其质量是同温、同压下氢气质量的76倍;
②称取7.6g有机物A,在过量氧气中完全燃烧。将反应后的混合气体通过足量浓H2SO4后体积变为10.64L,浓硫酸增重3.6g。再将余下的气体通过盛有足量碱石灰的干燥管,气体体积减少至1.68L(气体体积均在标准状况下测定)。确定A的分子式。
德国化学家凯库勒认为苯分子的结构中,碳碳间以单、双键交替结合而成环状。为了评价凯库勒的观点,某学生设计了以下实验方案:
①按下图所示的装置图连接好各仪器;②检验装置的气密性;
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开K1、K2、K3止水夹;
④待烧瓶C中气体收集满后,将导管D的下端插入烧杯里的水中,关闭K2,打开K3,挤压预先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象。
试回答:
(1)A中所发生的反应的反应类型为,能证明凯库勒观点错误的实验现象是;
(2)装置B的作用是 ;
(3) 写出A中发生反应的化学方程式;
(4)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行检查,则检查装置C的气密性的操作为
。
在某化学反应中,反应混合物A、B、C的物质的量浓度(mol·L—1)与时间t(s)关系如表所示。
t(s) |
200 |
400 |
800 |
c(A)(mol·L—1) |
1.45 |
1.28 |
1.00 |
c(B)(mol·L—1) |
0.38 |
0.72 |
1.28 |
c(C)(mol·L—1) |
0.095 |
0.18 |
0.32 |
(1)该反应的化学方程式为。
(2)用A浓度变化表示200~800 s内反应的平均反应速率为mol/(L·min)。
(3)用C浓度变化表示400~800 s内反应的平均反应速率为 mol/(L·s)。