【题目】将含O2和CH4的混合气体充入有23.4g Na2O2的密闭容器中,电火花点燃,反应结束后,容器内于150℃时压强约为0,将残留物溶于水,无气体逸出。
(1)写出以上过程所涉及到的反应方程式__________________________________________ 。
(2)原混合气体中O2和CH4体积比为_______________________。
【答案】CH4 + 2O2CO2 +2H2O、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 1:2
【解析】
反应结束后,容器内于150℃时压强约为0,说明容器中无气体,且将残留物溶于水中无气体放出,说明过氧化钠也完全反应,故容器内剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,再根据反应的总化学方程式判断原混合物中甲烷、氧气的物质的量之比。
(1)O2和CH4电火花点燃,反应生成二氧化碳和水,反应的方程式为CH4 + 2O2CO2 +2H2O,反应生成的二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2,反应生成的水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑,故答案为:CH4 + 2O2CO2 +2H2O、2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 +O2、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑;
(2)根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,则反应的总化学方程式可写为:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH,所以原混合气体中O2、CH4的物质的量之比为1:2,体积比为1:2,故答案为:1:2。
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【题目】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+2CO 2CO2+N2,为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/ mol·L-1 | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)/ mol·L-1 | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
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)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________________。
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,投入相等的反应物,反应刚开始时下列措施能提高NO反应速率的是_______。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,催化剂比表面积会影响化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在下表中填入剩余的实验条件数据。
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 | 达到平衡的时间 分钟 |
Ⅰ | 280 | l.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 | 200 |
Ⅱ | l.20×10-3 | 124 | 120 | ||
Ⅲ | 350 | 5.80×10-3 | 124 | 5 |
通过这3组实验,可以得出的温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律是___________________________________________________________.
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【题目】ClO2气体是一种常用的消毒剂,我国从2000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒.
(1)消毒水时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明ClO2具有______性.
(2)工业上可以通过下列方法制取ClO2,请完成该化学反应方程式:2KClO3+SO2==2ClO2+_____。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,写出化学方程式:_____________
(4)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg/L之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知:2S2O32-+I2== S4O62-+2I-)
Ⅲ加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是_____。
②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是_____。
③若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液10ml,则水样中ClO2的浓度是_____ mg/L。
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【题目】医药合成中可用下列流程合成一种治疗心脏病的特效药物(G)。
已知:①RCH=CH2RCH2CH2CHO;
②
(1)B的核磁共振氢谱图中有_______组吸收峰,C的名称为_________。
(2)E中含氧官能团的名称为_______,写出D→E的化学方程式_______ 。
(3)E-F的反应类型为________ 。
(4)E的同分异构体中,结构中有醚键且苯环上只有一个取代基结构有_____种,写出其中甲基数目最多的同分异构体的结构简式_______ 。
(5)下列有关产物G的说法正确的是__________
A.G的分子式为C15H28O2 B.1molG水解能消耗2molNaOH
C.G中至少有8个C原子共平面 D.合成路线中生成G的反应为取代反应
(6)写出以1-丁醇为原料制备C的同分异构体正戊酸(CH3CH2CH2CH2COOH)。合成路线流程图示例如下:H2C=CH2CH3CH2BrCH3CH2OH,无机试剂任选。___________
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【题目】葡萄可用于酿酒。
(1)检验葡萄汁含葡萄糖的方法是:向其中加碱调至碱性,再加入新制备的Cu(OH)2,加热,其现象是 。
(2)有机物E由碳、氢、氧三种元素组成,可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取,纯净的E为无色粘稠液体,易溶于水。为研究E的组成与结构,通过实验得到如下信息:
①有机物E的相对分子量为90。9.0g E完全燃烧时,生成CO2 0.3mol, H2O5.4g。则有机物E的分子式为 。
②实验证实其中含有羟基,羧基,甲基,则E的结构简式为 。
③写出E与足量Na的化学方程式 。
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【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果错误的是
A. 混合酸中NO3-物质的量为0.4mol
B. OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
C. 第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D. H2SO4浓度为5 mol·L-1
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【题目】关于离子键、共价键的各种叙述中,下列说法中正确的是
A.在离子化合物里不可能存在共价键
B.非极性键只存在于单质分子中
C.在共价化合物里不可能存在离子键
D.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
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【题目】在密闭容器中,给一氧化碳和水蒸气的气体混合物加热,在催化剂存在下发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。在500 ℃时,平衡常数K=9。若反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.02 mol/L,则在此条件下CO的转化率为( )
A. 25% B. 50% C. 75% D. 80%
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