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【题目】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________(填标号)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率(a)=___________kPa·min1。467 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。489 ℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
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【题目】炭粉与反应的产物比较复杂,某化学研究小组在实验室中以炭粉与反应为探究对象,拟通过实验探究反应后的产物,提出如下4种猜想:
猜想1:反应后产物是
猜想2:反应后产物是和CO
猜想3:反应后产物是和
猜想4:反应后产物是和
(1)实验前,小组成员经过讨论认定猜想3不成立,理由是______。
(2)实验过程:已知:湿润的氯化钯试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成,针对猜想1、2、4,设计如图所示的实验装置:
根据上图连接好实验装置,并检查气密性。
将炭粉与均匀混合装入试管,在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯试纸。
用酒精灯微微加热试管底部。
试管中发生剧烈反应并产生火花,氯化钯试纸未变黑,澄清石灰水未变浑浊。
其中装置B的作用是______;由此可推测猜想______不成立。若CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯,该反应的化学方程式为______。
(3)结果分析讨论:
试管冷却至室温、称量、测得剩余固体的质量为,由此可初步确认猜想______是正确的,炭粉与反应的化学方程式为______。请你设计实验验证上述猜想4,完成下表中内容。可供选择的药品有溶液、酚酞溶液、盐酸等
实验方案不要求写具体操作过程 | 预期实验结果和结论 |
____________ | ____________ |
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【题目】氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱,以及生产ClO2 和氯的含氧酸盐(NaClO、NaClO3)等系列化工产品。
(1)写出氯碱工业中电解饱和食盐水的离子方程式:________________;某学习小组为了测定电解后所得溶液NaOH的浓度,设计了如下实验操作步骤:
①取电解后的溶液10.00mL,加水稀释至100mL;
②量取20.00mL于洁净的锥形瓶,滴加2~3滴酚酞试剂;
③用浓度为0.1010mo/L的标准HCl滴定至终点并记录滴定管的读数为25.00mL
请回答有关问题
①步骤①可能用到的仪器除移液管外,还有_______________
②滴定终点的现象是____________,此溶液中c(Na+)______c(Cl-)(填“<”、“>”或“=”)
③下列操作可能导致所得浓度偏大的是______________
a. 锥形瓶用待测溶液润洗 b.碱式滴定管用待测液润洗
c. 滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡 d. 滴定终点俯视读数
④该实验设计存在的明显不足的是____________
(2)已知:H2SO3的Ka1=1.54×10–2,Ka2=1.02×10–7;HClO的Ka=2.95×10–8
①室温下,0.1 mol·L–1 NaClO溶液的pH_____ 0.1 mol·L–1 Na2SO3溶液的pH。(填“大于”、“小于”或“等于”)
②写出一种可以证明NaHSO3溶液中HSO3–的电离程度大于HSO3–水解程度的方法:_____
(3)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
电解时发生反应的化学方程式为_______________________,溶液X的溶质主要是__________
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【题目】某化妆品的组分Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备:
下列叙述错误的是
A. X、Y和Z均能使溴水褪色
B. X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2
C. Y既能发生取代反应,也能发生加成反应
D. Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体
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【题目】下列说法正确的是 ( )
A.按系统命名法,有机物的命名为2,2,4,4-四甲基-3,3,5-三乙基己烷
B.乙醇发生消去反应、乙醇氧化为乙醛、乙酸的酯化反应中均是C-O键发生断裂
C.叶酸的结构为:,叶酸可以发生酯化、水解、氧化、加成等反应
D.荧光黄结构为,其分子式为C20H12O5,其中最多有9个碳原子共平面
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【题目】NO很容易与许多分子迅速发生反应,科学家发现在生物体中不断地产生NO,用于细胞间传递信息;NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为_________________________________________。
(2)NO是有毒气体,某学生为防止污染,用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置,如图甲所示。
①实验室若没有铜丝,而只有小铜粒,在使用上述装置进行实验时,可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验,这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。
A 铁 B 铝 C 铂 D 玻璃
②打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是____________________(填化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始后,可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
①长玻璃管的作用是_____________________________________________________。
②让反应停止的操作方法及原因是________________________________________。
(4)以下收集NO气体的装置,
合理的是________(填选项代号)。
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【题目】PHBV()是一种可降解的高分子材料。此类产品可用于食品包装、化妆品、医药、卫生及农业等行业。它可由互为同系物的M、N(均为不饱和烃)等原料经下列路线合成:
已知:RC≡CH+
完成下列填空:
(1)写出N的结构简式______,C中官能团的名称______。
(2)写出反应类型:M→A______。B的同分异构体中能被新制氢氧化铜悬浊液氧化的有______种。
(3)由E和D合成PHBV的化学方程式是______。
(4)由乙醇制取乙酸的方法与过程可表述如下:C2H5OHCH3CHOCH3COOH。请用上述表述方法表示由C合成D的方法与过程:______。
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【题目】碳及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。
I.为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出如下构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,在合成塔中经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。部分技术流程如下:
(1)吸收池中反应的化学方程式为K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,其原因是 ____________________,_________________________
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1=-890.3kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ/mol
如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。写出CO2(g)与H2(g)反应生CH4(g)与液态水的热化学方程式_____________。
II.某兴趣小组模拟工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在容积固定为2L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2,加入合适的催化剂(催化剂体积忽略不计)后开始反应。测得容器内的压强随时间变化如下:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/Mpa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
(1)从反应开始到20min时,以CO表示反应速率为___________________
(2)下列描述能说明反应达到平衡是_______
A.装置内CO和H2的浓度比值不再改变
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体密度保持不变
(3)该温度下平衡常数K=_______,若达到平衡后加入少量CH3OH(g),此时平衡常数K值将_________ (填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)该反应达到平衡后,再向容器中充入1mol CO和2mol H2,此时CO的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)
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【题目】亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物。亚硝酰氯应用广泛,可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示,为制备纯净干燥的气体,补充右表中缺少的药品。
装置Ⅰ | 装置Ⅱ | ||
蒸馏烧瓶中 | A仪器中 | ||
制备纯净的Cl2 | MnO2 | ①______ | ②______ |
制备纯净的NO | Cu | ③______ | ④______ |
(2)乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良,结合甲组制得的Cl2共同制备NOCl,装置如图所示:
①仪器b的名称为________________。
②组装好实验装置后应先______________,然后依次装入药品。此实验关键操作有两点:一是将Cl2充满D装置的三颈瓶中;二是A中反应开始时要先关闭K2,打开K1,待NO充满装置后再关闭K1,打开K2。这两步操作中充满的目的都是__________________________________________________。
③若C装置中压强过大,可以观察到的现象是_________________________。
④装置D中冰盐水的作用是__________________。
(3)亚硝酰氯(NOCl)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(NOCl)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为 22.50mL。(已知:Ag2CrO4为砖红色固体)
①亚硝酰氯(NOCl)与水反应的化学方程式为_________________________。
②亚硝酰氯(NOCl)的质量分数为______________________。
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【题目】乙基香兰素是一种合成香料,其结构简式如图:
(1)以下推测正确的是___;
a.从分子结构上看,它属于芳香烃
b.该物质能与FeCl3溶液发生显色反应
c.该物质能与碳酸钠溶液反应产生CO2气体
d.一定条件下,1mol该物质最多能与4molH2发生加成反应
(2)R物质是乙基香兰素的同分异构体,性质如下:
试写出任意一种符合上述条件的R的同分异构体的结构简式__________。
(3)X也是乙基香兰素的同分异构体,其可以发生如下反应:
(Ⅰ)X的结构简式______________;B中含氧官能团的名称________________;
(Ⅱ)反应①的反应类型___________、化合物C的分子式为__________;
(Ⅲ)反应④的试剂是NaOH的水溶液;反应④的化学方程式为_________________。
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