【题目】实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和8 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) =________;
②该反应的平衡常数表达式K=________。
(2)830 ℃,反应的平衡常数K=1,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。
物质 | A | B | C | D |
n(CO2) | 3 | 1 | 3 | 1 |
n(H2) | 2 | 2 | 4 | 2 |
n(CH3OH) | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O) | 4 | 2 | 3 | 2 |
(3)25 ℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______________________________。
【答案】0.075 mol·L-1·min-1ACDCH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol
【解析】
(1)由图2,v(CH3OH)==0.075 mol·L-1·min-1,该反应平衡常数的表达式K=
,故答案为:①0.075 mol·L-1·min-1②
;(2)经计算, B中Qc>1,逆向移动,A、C、D中Qc<1,正向移动,故答案为ACD;(3)16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3 kJ,则1mol甲醇燃烧放出的热量为32g÷16g×363.3KJ=726.7KJ,故反应的热化学反应方程式为: CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-726.6 kJ/mol。
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【题目】抗痫灵(G)具有抗癫痫、抗惊厥、抗抑郁等功效,其合成路线如下图所示(某些反应条件和副产物已略):
(1)A中含氧官能团名称是______;简述证明A含有该官能团的实验方法:_________。
(2)若以醛基为母体,则B的系统命名法的名称为_______;①~⑥的反应中属于加成反应的是____ (填序号)。
(3)芳香化合物H是C的同分异构体,H的相关信息如下:
a.可发生银镜反应; b.可与NaHCO3溶液反应生成气体;c.苯环上的一溴代物有2种,则H的结构简式为__________。
(4)写出反应⑥的化学反应方程式:_____________。
(5)()的单体是薰衣草的调和香料,以苯甲醛(
)为起始原料(其余有机、无机原料任选),参照G的合成,设计并补充完成下列合成路线图:__________(空格内有几步,写几步。)
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【题目】二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式是_______。
(2)某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。
①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是____________________。
②装置B的作用是__________________。
③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式是_______________________________。
(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:取10.00 mL C中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,然后加入___________________作指示剂,用0.100 0 molL-1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液(I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-),消耗标准溶液的体积为20.00 mL。滴定终点的现象是______________________________,C中ClO2溶液的浓度是__________mol
L-1。
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【题目】如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图.下列说法正确的是( )
A. 由MgCl2制取Mg是放热过程
B. 热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C. 常温下氧化性:F2<Cl2<Br2<I2
D. 由图可知此温度下MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为:MgBr2(s) + Cl2(g) ═ MgCl2(s) + Br2(g) △H = -117kJ/mol
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【题目】下列氧化还原反应中,水只作为还原剂的是( )
A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.2H2O
2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O═4HF+O2
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【题目】向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化情况如图所示.则下列说法中不正确的是
A.还原性:I->Fe2+>Br-
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为3mol
C.线段AB表示Fe2+被氯气氧化
D.原溶液中:n(Fe2+):n(I-):n(Br-)═2:1:3
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【题目】在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存。
(1)常温下,将0.2 mol·L-1的某一元酸HA溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后溶液pH大于7,若混合液体积等于两溶液体积之和,则混合液中下列关系正确的是__________。
A.c(HA)<c(A-)
B.c(HA)一定大于0.1 mol·L-1
C.c(Na+)=c(HA)+c(A-)
D.2c(OH-)=2c(H+)+[c(HA)-c(A-)]
(2)常温下在20 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 HCl溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。
回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-______(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是___________。
③已知在25 ℃时,CO32-水解反应的平衡常数Kh=2×10-4,当溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1时,溶液的pH=____________。
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【题目】在20世纪90年代末期,科学家发现并证明碳有新的单质形态存在。后来人们又相继得到了
、
、
、
等另外一些球碳分子。21世纪初,科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子,大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关说法错误的是
A. 熔点比较:
B. 、
、管状碳和洋葱状碳之间的转化属于化学变化
C. 晶体结构如上图所示,每个
分子周围与它最近且等距离的
分子有12个
D. 、
、管状碳和洋葱状碳都不能与
发生反应
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【题目】N2(g)与H2(g)在一定条件下经历如下过程生成NH3(g)。下列说法正确的是
A.I中破坏的均为极性键
B.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为吸热过程
C.Ⅳ中NH2与H2生成NH3
D.该条件下生成1molNH3放热54kJ
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