【题目】利用碳和水蒸气制备水煤气的核心反应为:C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、283kJ·mol-1,又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1,则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=___。
(2)在某温度下,在体积为1L的恒容密闭刚性容器中加入足量活性炭,并充入1mol H2O(g)发生上述反应,反应时间与容器内气体总压强的数据如表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
总压强/100kPa | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
①平衡时,容器中气体总物质的量为________mol,H2O的转化率为________。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp=________kPa(结果保留2位有效数字)。
(3)保持25℃、体积恒定的1L容器中投入足量活性炭和相关气体,发生可逆反应C+H2O(g)CO+H2并已建立平衡,在40 min时再充入一定量H2,50min时再次达到平衡,反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示:
①40min时,再充入的H2的物质的量为________mol。
②40~50 min内H2的平均反应速率为________mol·L-1·min-1。
(4)新型的钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其原理如图所示:
①放电时,电极A为________极,S发生________反应(填“氧化”或“还原”)。
②充电时,总反应为Na2Sx=2Na+Sx(3<x<5),Na所在电极与直流电源________极相连,阳极的电极反应式为_________。
【答案】+131.3 kJ·mol-1 1.4 40% 27 6 0.1 负 还原 负 Sx2--2e-=Sx
【解析】
(1)已知碳(石墨)、H2、CO的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1、285.8kJ·mol-1、283kJ·mol-1,则
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
②O2(g)+H2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·mol-1
根据盖斯定律可知①-②-③-④即得到C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1。
(2)根据方程式可知
压强之比是物质的量之比,则(1-x+x+x):1=1.4:1,解得x=0.4;
①根据以上分析可知平衡时,容器中气体总物质的量为1.4mol,H2O的转化率为40%。
②该温度下反应的平衡分压常数Kp=≈27kPa。
(3)①设50min时H2的物质的量为x mol,温度不变平衡常数不变,由于容积是1L,则根据图像可知平衡常数K=,解得x=8,由于CO的变化量是1mol,所以40min时再充入的H2的物质的量为8mol+1mol-3mol=6mol。
②由于氢气的变化量是1mol,所以40~50 min内H2的平均反应速率为=0.1mol·L-1·min-1。
(4)①放电时钠失去电子,则电极A为负极,电极B是正极,则S发生还原反应。
②放电时钠失去电子,则电极A为负极,充电时,Na所在电极是阴极,与直流电源负极相连;阳极发生失去电子的氧化反应,则根据总反应为Na2Sx=2Na+Sx(3<x<5)可知,阳极电极反应式为Sx2--2e-=Sx。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在某温度(T℃)的水溶液中,c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L,x与y关系如图所示。
(1)该温度下,水的离子积为________,T℃_____25℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH约为________。(已知lg2=0.3)
(3)在此温度下,将pH=13的NaOH溶液VaL与pH=1的硫酸溶液VbL混合。若所得混合液的pH=2,则Va:Vb =_______。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。
请回答下列问题。
(1)烧瓶中碎瓷片的作用是__,装置中的明显错误是__。
(2)实验步骤:①_;②在各装置中注入相应的试剂(如图所示);③__。实验时,烧瓶中液体混合物逐渐变黑。
(3)能够说明乙烯具有还原性的现象是__;装置甲的作用是__。若无甲装置,是否也能检验乙烯具有还原性?_(填“能”或“不能”),简述其理由:__。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素;Y元素基态原子有三个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等;Z元素基态原子的单电子数在同周期元素基态原子中最多;W与Z同周期,第一电离能比Z的低;R与Y同主族;Q的最外层只有一个电子,其他电子层均有2n2个电子(n表示电子层序数)。请回答下列问题:
(1)Q的核外电子排布式为___。
(2)化合物X2W2中W的杂化方式为___;ZW2-的空间构型为___。
(3)Y、R的最高价氧化物中沸点较高的是___(填化学式),原因是___。
(4)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图所示,该晶体的晶胞中所含Y原子的个数为___,Y原子的配位数为___,若晶胞的边长为apm,晶体的密度为ρg/cm3,则阿伏加德罗常数的值NA为___(用含a和ρ的代数式表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某种信息素的结构简式为CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CHO,为验证该物质既含有醛基又含有碳碳双键,某同学设计了如下几种方案并对可能产生的现象进行了预测。
a.向该物质中加入溴水,观察到溴水褪色,然后再加入银氨溶液并水浴加热,观察到有银镜形成
b.向该物质中加入银氨溶液并水浴加热,观察到有银镜形成,然后再加入溴水,观察到溴水褪色
c.向该物质中滴加溴的CCl4溶液,观察到溶液褪色,然后再加入银氨溶液并水浴加热,观察有银镜形成
(1)你认为上述方案中行不通的是_____(填序号),理由是_________________________。
(2)分别写出溴的CCl4溶液、银氨溶液与该有机物反应的化学方程式:________、__________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料,该材料可以回收再利用,而且对周边环境不构成任何污染。PETG的结构简式如下:
可采用的合成路线如图所示:
已知:①A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
②
③RCOORl+R2OH→RCOOR2+R1OH(R、R1、R2表示烃基)
试回答下列问题:
(1)C的名称为________,反应①的类型为_______。
(2)反应③所需条件为__________,试剂X为________。
(3)写出I的结构简式:___________。
(4)写出反应⑤的化学方程式:____________
(5)与E互为同分异构体,且满足以下条件的有机物共有_____种,其中核磁共振氢谱有4组峰,峰面积比为1:2:2:1的一种同分异构体的结构简式为_______。
①芳香化合物;②一定条件下能发生银镜反应;③能与NaHCO3溶液反应生成气体。
(6)请以甲苯为原料,设计制备苯甲酸苯甲酯的合成路线_____________。(无机试剂任选,合成路线示例见本题干)
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某种化合物(如图)由 W、X、Y、Z 四种短周期元素组成,其中 W、Y、Z 分别位于三个不同周期,Y 核外最外层电子数是 W 核外最外层电子数的二倍;W、X、Y 三种简单离子的核外电子排布相同。下列说法不正确的是
A.原子半径:W < X < Y < Z
B.X 与 Y、Y 与 Z 均可形成具有漂白性的化合物
C.简单离子的氧化性: W X
D.W 与 X 的最高价氧化物的水化物可相互反应
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列根据反应原理设计的应用,不正确的是( )
A.CO32-+H2OHCO3-+OH- 热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ 明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)TiO2·xH2O↓+4HCl 制备TiO2·xH2O
D.SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl 配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子。
该物质的结构简式为_______________.该物质中所含官能团的名称为______________________.
(2)下列各组物质: ① O2和O3 ② H2、D2、T2 ③ 12C和14C ④ CH3CH2CH2CH3 和 (CH3)2CH2CH3 ⑤乙烷和丁烷 ⑥CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同系物的是__________, 互为同分异构体的是________,互为同位素的是________, 互为同素异形体的是_________,是同一物质的是__________。
(3)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为___________________________________。
②从结构上分析酚酞可看作_____________________。
A.烯烃 B.芳香化合物
C.醇类物质 D.酚类物质
E.醚类物质 F.酯类物质
③酚酞结构简式中画虚线的地方是醚键吗?_________________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com