【题目】将4molSO2与2molO2的混合气体分别置于容积相等的甲、乙两容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,在相同温度下使其均达到平衡状态。甲是恒压容器,乙是恒容容器。甲容器达到平衡状态时,测得混合气体的物质的量为4.2mol;乙容器经50s达到平衡状态.请回答:
(1)甲容器达到平衡时SO2的转化率是_______,其所需时间___50s(填“>”、“<”或“=”)。
(2)达到平衡状态后,要使甲、乙两容器中SO2的物质的量相等,可采取的措施是___(填字母)。
A.保持温度不变,适当扩大甲容器的容积
B.保持容积不变,使乙容器升温
C.保持容积和温度不变,向乙容器中加入适量SO3(g)
D.保持容积和温度不变,向甲容器中加入适量SO3(g)
【答案】90%<AD
【解析】
(1)设参加反应的二氧化硫物质的量为x,
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 物质的量减少
2mol 1mol
x (4+2-4.2)mol
2mol:1mol=x:(4+2-4.2)mol,解得:x==3.6mol,二氧化硫转化率=×100%=90%,恒容条件下该反应的正反应是气体体积减小的反应,随着反应的进行,气体物质的量减小,气体压强减小,甲是恒压条件下反应,所以反应过程中甲中压强大于乙,增大压强平衡正向移动;压强越大反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,甲中压强大于乙导致甲反应速率大于乙,所以乙所用时间长,故答案为:90%;<;
(2)到达平衡后,甲中二氧化硫物质的量小于乙,要使两个容器中二氧化硫物质的量相等,可以使甲的平衡逆向移动或乙的平衡正向移动。A.保持温度不变,适当扩大甲容器的容积,减小压强,平衡逆向移动,故正确;B.保持容积不变,使乙容器升温,平衡逆向移动,导致两个容器中二氧化硫物质的量不等,故错误;C.保持容积和温度不变,向乙容器中加入适量SO3(g),平衡逆向移动,二氧化硫物质的量增大,所以两个容器中二氧化硫物质的量不可能相等,故错误;D.保持容积和温度不变,向甲容器中加入适量SO3(g),平衡逆向移动,二氧化硫物质的量增大,所以两个容器中二氧化硫物质的量可能相等,故正确;故选AD。
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【题目】对乙酰氨基酚,俗称扑热息痛(Paracetamol),具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成(B1和B2、C1和C2分别互为同分异构体,无机产物略去):
请按要求填空:
(1)上述①~⑤的反应中,属于取代反应的有_____________(填数字序号)。
(2)C2分子内通过氢键又形成了一个六元环,用“”表示硝基、用“…”表示氢键,画出C2分子的结构_____________________。C1只能通过分子间氢键缔合,工业上用水蒸气蒸馏法将C1和C2分离,则首先被蒸出的成分是_____________(填“C1”或“C2”)。
(3)工业上设计反应①、②、③,而不是只通过反应②得到C1、C2,其目的是__________。
(4)扑热息痛有很多同分异构体,符合下列要求的同分异构体有5种:(I)是对位二取代苯;(II)苯环上两个取代基一个含氮不含碳、另一个含碳不含氮;(Ⅲ)两个氧原子与同一原子相连。其中2种的结构简式是和,写出另3种同分异构体的结构简式_______________、_______________、_______________。
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【题目】如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物及其作用,A.B.C.d代表不同的小分子物质,A.B.C代表不同的大分子物质,请分析回答下列问题。
(1)a是细胞生命活动所需要的主要能源物质,物质a是____,在动物细胞内,与物质A作用最相近的物质是____。若物质A在动物、植物细胞中均可含有,并且作为细胞内最理想的储能物质,则A是_________。
(2)图中的物质b是____,其分子结构的特点是______________,物质c在人体细胞中共有____种。若B.C构成了细胞膜的基本结构,则B.C分别是____。
(3)物质d是____。
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【题目】常溫下,浓度均为1.0mol/L的HX溶液、HY溶液、HY和 NaY的混合溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A. HX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1
B. 常温下HY的电离常数为1.0×10-4
C. 溶液中水的电离程度:a点大于b点
D. c 点溶液中:c(Na+)>c(Y-)>c(HY)>c(H+)>c(OH-)
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【题目】(1)2017年中科院某研究团队通过设计一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂,成功实现了CO2直接加氢制取辛烷值汽油,该研究成果被评价为“CO2催化转化领域的突破性进展”。
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH1 = -aKJ/mol
C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) ΔH2= -bKJ/mol
试写出25℃、101kPa条件下,CO2与H2反应生成汽油(以C8H18表示)的热化学方程式_________________________________。
(2)利用CO2及H2为原料,在合适的催化剂(如Cu/ZnO催化剂)作用下,也可合成CH3OH,涉及的反应有:
甲:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= — 53.7kJ·mol-1 平衡常数K1
乙:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H= + 41.2kJ·mol-1 平衡常数K2
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数K=______(用含K1、K2的表达式表示),该反应△H_____0(填“大于”或“小于”)。
②提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有___________(填写两项)。
③催化剂和反应体系的关系就像锁和钥匙的关系一样,具有高度的选择性。下列四组实验,控制CO2和H2初始投料比均为1:2.2,经过相同反应时间(t1min)。
温度(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) | 综合选项 |
543 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 12.3 | 42.3 | A |
543 | Cu/ZnO纳米片材料 | 11.9 | 72.7 | B |
553 | Cu/ZnO纳米棒材料 | 15.3 | 39.1 | C |
553 | Cu/ZnO纳米片材料 | 12.0 | 70.6 | D |
由表格中的数据可知,相同温度下不同的催化剂对CO2的转化为CH3OH的选择性有显著影响,根据上表所给数据结合反应原理,所得最优选项为___________(填字母符号)。
(3)以CO、H2为原料合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积均为2L的三个恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,分别都充入1molCO和2molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变。下图为三个容器中的反应均进行到5min时H2的体积分数示意图,其中有一个容器反应一定达到平衡状态。
①0~5min时间内容器Ⅱ中用CH3OH表示的化学反应速率为_________________。
②三个容器中一定达到平衡状态的是容器________(填写容器代号)。
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【题目】已知烯烃在臭氧作用下,双键断裂如下:
(1)判断下列有机物经臭氧化分解的产物
①______________________________________________________________
②_____________________________________________________________________
③________________________________________________________
(2)如果二甲苯也能发生臭氧化分解,则判断邻二甲苯的臭氧化分解产物_______________________________
(3)若烯烃A(C8H16)经臭氧化分解后仅得一种化合物B,B经催化氢化后生成醇C(C4H10O),C用浓H2SO4处理后只生成一种无侧链的烯烃D(C4H8),则A的结构简式为__________________。
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【题目】据报道,磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略):
已知萃取的主要反应原理:KCl+H3PO4KH2PO4+HCl;其中,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。
请回答下列问题:
(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。
(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是___________________(用化学方程式表示)。
(3)副产品N的化学式是____________;在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ,其主要包括______________________________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)来制取磷酸二氢钾晶体,其产率为80%,则理论上可生产KH2PO4的质量为_______kg。
(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示.该电解装置中,a 区属于_______区(填“阳极”或“阴极”),阴极区的电极反应式是______________________________________。
(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。
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【题目】下列为制取溴苯实验的有关现象的叙述和解释,其中正确的是( )
A.实验室制取的溴苯的实验后液体呈褐色,由于产物溴苯是褐色的
B.溴苯比水轻,因此溴苯浮在水面上
C.实验室制取溴苯时,导管口出现白雾,是由于HBr遇水蒸气而形成的
D.溴苯和苯的混合物可以用水萃取分离
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