【题目】研究燃料的燃烧效率和对污染气体产物的无害化处理,对于防止大气污染有重要意义。
(1)将煤转化为清洁气体燃料。已知:
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(g) H= 242.0 kJ/mol
C(s)+1/2O2(g) = CO(g) H= 110.0 kJ/mol
①写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式_____________________。
②已知在101kPa时,CO、 H2和CH4的燃烧热分别为283kJ/mol、286 kJ/mol和892kJ/mol,H2O(l)= H2O(g) △H= +44.0 kJ/mol,则反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g)△H=______________。
(2)已知一定温度和压强下,由H2和CO反应合成优质燃料甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-91kJ/mo1
①在相同条件下要想得到182kJ热量,加入各物质的物质的量可能是_____________。
A.2mo1 CO和4mol H2 B.2mo1 CO、4mol H2和1mol CH3OH(g)
C.4mo1 CO和4mol H2 D.4mo1 CO和6mol H2
②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中,保持恒温恒压时进行反应,达到平衡时,测得CO的转化率为20%,反应达到平衡时的热量变化是___(填“吸收”或“放出”)___kJ热量。
(3)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1 ①
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2 ②
若1 mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则 ΔH2=____。
【答案】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H=+132kJ/mol △H= +205kJ/mol D 放出 18.2 -1160 kJ·mol-1
【解析】
(1)①已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H1= 242.0kJ/mol ;C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H2= 110.0kJ/mol根据盖斯定律,用方程式2减去方程式1,可得:写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+132kJ/mol ;
②由题意知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H1=﹣283kJ/mol;
H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H2=﹣286kJ/mol;
CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l)△H3=﹣892kJ/mol
根据盖斯定律,CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)△H=△H3-△H1-3△H2=+249kJ/mol,又由于H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H=﹣242.0kJ/mol;
H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=﹣286kJ/mol,
根据盖斯定律H2O(g)= H2O(l)△H=-44kJ/mol,
则CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+205kJ/mol。
(2)①由反应方程式可知生成1mol的CH3OH时放热91 kJ,想得到182 kJ热量,则需生成2molCH3OH;由于反应是可逆反应,不可能完全进行到底,所以要得到2molCH3OH,CO和H2物质的量必须要多于2mol和 4mol,故D符合,B选项中既有正反应又有逆反应,最终放出的热量小于182kJ,答案选D;
②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中,保持恒温恒压时进行反应,达到平衡时,测得CO的转化率为20%,即消耗的CO为0.2mol,反应放出91kJ/mol×0.2mol=18.2kJ的热量;
(3) 1 mol CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则得反应③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=-867 kJ·mol-1;
已知①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1,
根据盖斯定律,由③×2-①得反应②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1160 kJ·mol-1。
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【题目】一定温度下,在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质的量与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如下图所示。下列说法正确的是
容器 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | |
NO (g) | CO (g) | ||
甲 | T1 | 0.20 | 0.20 |
乙 | T1 | 0.30 | 0.30 |
丙 | T2 | 0.20 | 0.20 |
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大
C. T1℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,则反应达到新平衡前v(正)<v(逆)
D. T2℃时,若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2,则达平衡时N2的转化率大于40%
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【题目】对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得,以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;②D可与银氨溶液反应生成银镜;③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为1﹕1。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________;
(2)由B生成C的化学反应方程式为_______,该反应的类型为_______;
(3)D的结构简式为________;
(4)F的分子式为_______;
(5)G的结构简式为________;
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有_______种,其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢,且峰面积比为2﹕2﹕1的是______(写结构简式)。
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【题目】铝热法是铝与某些金属氧化物反应获得高熔点金属单质的方法。工业上可用于制造无碳或低碳铁合金。铝粉和赤铁矿发生铝热反应的化学方程式为:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
(1)上述反应中,作为氧化剂的物质是__,化合价升高的元素是__。
(2)若反应中消耗了0.2molAl,生成Fe的物质的量为__mol,转移电子的物质的量为__mol。
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【题目】已知常温下:Ksp(AgCl)=1.6×10-10,下列叙述正确的是 ( )
A.AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的小
B.AgCl的悬浊液中c(Cl-)=4×10-5.5mol/L
C.将0.001 mol·L-1AgNO3溶液滴入0.001 mol·L-1的KCl,无沉淀析出
D.向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色,说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgBr)
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【题目】NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是( )
A. 46g乙醇中存在的共价键总数为7NA
B. 1mol甲醇完全燃烧时,转移的电子数为6NA
C. 标准状况下,22.4L甲烷和22.4L氯仿所具有的微粒数均为NA
D. 1 L 0.1mol/L醋酸溶液中含有的氢离子数为0.1NA
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【题目】已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
A.a=b
B.混合溶液中,c(H+)=mol·L-1
C.混合溶液的pH=7
D.混合溶液中,c(H+)+ c(B+)= c(OH-)+ c(A-)
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【题目】下列说法正确的是( )
A.18gH2O中含有的中子数为10NA
B.同一元素的核素种类数由中子数决定
C.质子数相同的微粒一定属于同一种元素
D.通过化学变化可以实现与
之间的相互转化
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【题目】某有机化合物经李比希法测得其中含碳为54.5%、含氢为9.1%,其余为氧。用质谱法分析得知该有机物的相对分子质量为88。请回答下列有关问题:
(1)该有机物的分子式为___________.
(2)若该有机物在水溶液中呈酸性,且结构中不含支链,则其核磁共振氢谱峰面积之比为___________;该物质与乙酸相比,在水中的溶解度大的是___________(填名称),理由是___________。
(3)实验测得该物质不发生银镜反应,利用红外光谱仪测得该有机物分子的红外光谱如下图所示。
①该有机物的结构简式可能是___________、___________(写出两种即可)。
②写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式___________。
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