【題目】合成氣(CO、H2)是一種重要的化工原料氣。合成氣制取有多種方法,如煤的氣化、天然氣部分氧化等;卮鹣铝袉栴}:
I.合成氣的制取
(1)煤的氣化制取合成氣。
已知:①H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol;
②部分物質(zhì)的燃燒熱:
則反應C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的△H=___________kJ/mol。
(2)天然氣部分氧化制取合成氣。
如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成氣中CO和H2的物質(zhì)的量之比為1︰2,則原混合物中H2O(g)與CO2(g)的物質(zhì)的量之比為___________。
Ⅱ.利用合成氣合成乙醇
在一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中投入2 mol CO和4molH2,發(fā)生反應:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
(1)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式___________。
(2)下列情況能作為判斷反應體系達到平衡的標志是___________(填序號)。
a.壓強不再變化 b.平均摩爾質(zhì)量不再變化 c.密度不再變化
(3)反應起始壓強記為p1、平衡后記為p2,平衡時H2的轉化率為___________。(用含p1、p2的代數(shù)式表示)
Ⅲ.合成乙醇的條件選擇
為探究合成氣制取乙醇的適宜條件,某科研團隊對不同溫度、不同Rh質(zhì)量分數(shù)的催化劑對CO的吸附強度進行了研究,實驗數(shù)據(jù)如圖。CO的非離解吸附是指CO尚未乙醇化,離解吸附是指CO已經(jīng)乙醇化。
由此可見催化劑溫度對CO吸附強度的影響是___________;用Rh作催化劑,合成氣制取乙醇的適宜溫度是___________。
【答案】+ 131. 3 2 : 1 K=c(H2O)c( CH3CH2OH) /[c2(CO)c4(H2 )] ab 3(p1-p2)/ 2p1 100% 在低溫區(qū),溫度升高、不同催化劑對CO的吸附強度均增大;在高溫區(qū),溫度升高、不同催化劑對CO的吸附強度均減小;相同溫度下,催化劑中Rh質(zhì)量分數(shù)越高,CO的吸附強度越大 550
【解析】
I. (1)根據(jù)已知條件可寫出熱化學方程式: ①H2O(g)= H2O(l)△H=-44 kJ/ mol;②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/ mol;③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0 kJ/ mol ;④H2(g)+1/2 O2(g)= H2O(l) △H=-285.8 kJ/ mol; 則①+②-③-④為C(s)+ H2O(g)= CO(g)+H2(g) △H =+ 131.3 kJ/mol。答案:+ 131.3。
(2)制得的合成氣中n(CO) : n(H2)=1 : 2,要求O2(g)、H2O(g)、CO2(g)、CH4(g)混合物里n(C) : n(H)=1 : 4;由于CH4(g)中n(C) :n(H)=1 : 4,則n(H2O) : n(CO2)=2 : 1。答案:2:1。
Ⅱ. (1)由反應的化學方程可知,平衡常數(shù)的表達式為K=c(H2O)·c(CH3CH2OH)/[c2(CO)·c4(H2 )]
(2)溫度、容積一定時,壓強與物質(zhì)的量成正比,而該反應為化學計量數(shù)改變的反應,隨著反應的進行壓強減小,直到平衡時壓強為定值,故a正確;平均摩爾質(zhì)量M=m/n,m不變、M不變,則n不變,已達平衡,故b正確;=m/V,m、V不變,ρ恒為定值,故c錯誤。答案:ab。
(3)在反應2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)中,減少的氣體物質(zhì)的量等于參加反應H2的物質(zhì)的量,設轉化率為a(H2),故4a(H2):(2+4)=(p1-p2):p1,解得a(H2)=3(p1-p2)/2p1 100%。答案:3(p1-p2)/2p1 100%。
Ill.分析圖像可知,催化劑對CO的吸附分非離解吸附和離解吸附兩種。圖像表明,無論何種吸附,①溫度對CO的吸附強度的影響是:在低溫區(qū),溫度升高、CO的吸附強度增大;在高溫區(qū),溫度升高、CO的吸附強度減小。②催化劑中Rh質(zhì)量分數(shù)對CO的吸附強度的影響是:相同溫度下,催化劑中Rh質(zhì)量分數(shù)越高、CO的吸附強度越大。從圖中可知,合成乙醇的適宜溫度需控制在CO離解吸附強度最大處即550℃。答案:在低溫區(qū),溫度升高、不同催化劑對CO的吸附強度增大;在高溫區(qū),溫度升高、不同催化劑對CO的吸附強度減;相同溫度下,催化劑中Rh質(zhì)量分數(shù)越高、CO的吸附強度越大;550℃。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】圖是工業(yè)生產(chǎn)上的氯化氫合成塔,請寫出各處物質(zhì)的化學式:
(1)B________,C________。
(2)工業(yè)上制備HC1的化學方程式是____________。
(3)實驗室常用NaCl和濃硫酸起反應制取氯化氫,當微熱時,發(fā)生裝置應選用下列裝置的________(填編號)
(4)以下各種尾氣吸收裝置中,適合于吸收HCl氣體,而且能防止倒吸的是________。
(5)圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶標簽上的有關數(shù)據(jù),試根據(jù)標簽上的有關數(shù)據(jù)回答下列問題:
(6)該濃鹽酸中HC1的物質(zhì)的量濃度為________mol/L.
(7)取用任意體積的該鹽酸時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是________
A.溶液中HC1的物質(zhì)的量
B.溶液的濃度
C.溶液中Cl-的數(shù)目
D.溶液的密度
(8)某學生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制500mL物質(zhì)的量濃度為0.40mol/L的稀鹽酸。該學生需要量取________mL上述濃鹽酸進行配制。
(9)下列操作中,使溶液的濃度偏低的操作是________
A.搖勻后,液面稍低于刻度線,再加水使之相平
B.轉移時,有少量溶液灑到實驗桌上
C.溶液轉移前,容量瓶中已經(jīng)有少量蒸餾水
D.定容時,不小心加水超過了刻度線,趁還未搖勻,立刻吸出多余的水
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列實驗方案能達到相應實驗目的的是
選項 | 實驗目的 | 實驗方案 |
A | 檢驗蔗糖水解生成葡萄糖 | 取適量蔗糖溶于盛有蒸餾水的試管中,滴入稀硫酸加熱一段時間,冷卻,滴入新制氫氧化銅懸濁液,加熱至沸騰,觀察有無磚紅色沉淀 |
B | 實驗室制備氫氧化鐵膠體 | 向盛有25mL蒸餾水的燒杯中滴入5-6滴氯化鐵飽和溶液,加熱煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱 |
C | 比較AgCl、AgI的Ksp大小 | 向盛有10滴0.1mol/LAgNO3 溶液的試管中滴加0.1mol/LNaCl溶液至不再有沉淀生成,再滴加0.1mol/lKI溶液 |
D | 比較Mg、Al的金屬性強弱 | 用導線連接鎂和鋁片,插入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中,觀察氣泡 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由乙烯和丙二酸等物質(zhì)合成I,合成路線如下:
請回答下列問題:
(1)丙二酸的結構簡式是_________。
(2)有機物D的分子式為C5H10O4,其官能團的名稱是__________。
(3)寫出A→B的化學反應方程式______________________________________。
(4)E→F的反應類型是______________。
(5)在一定條件下,丙二酸與乙二醇通過發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物。寫出該高分子化合物的化學式______________。
(6)I的同分異構體中屬于芳香族化合物且滿足下列條件的有_____種。
①苯環(huán)上有4個取代基;②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;③每種同分異構體1 mol能與1 mol碳酸鈉發(fā)生反應,也能與足量金屬鈉反應生成2molH2;④一個碳原子連接2個或2個以上羥基不穩(wěn)定。
其中苯環(huán)上的一氯代物只有一種的是___________________。(寫出其中一種的結構簡式)
(7)丙二酸可由乙烯、甲醛為原料制得(其它無機試劑任選)。請模仿并畫出合成路線圖。___________
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【題目】下列事實不能用勒夏特列原理來解釋的是
A. 用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
B. 合成氨工業(yè)選擇高溫(合成氨反應為放熱反應)
C. 增大壓強,有利于SO2和O2反應生成SO3
D. 在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反應達平衡時,增加KSCN的濃度,體系顏色變深
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【題目】磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機合成試劑,主要用作氯化劑或氯磺化劑,也用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。實驗室可利用SO2與Cl2反應制取少量SO2Cl2,所需裝置如圖所示(部分裝置略):
已知:①Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑。
②SO2Cl2的熔點為-54.1℃,沸點為69.1℃,密度為1.67g/mL。它在常溫下較穩(wěn)定、遇水劇烈水解,100℃以上易分解。
回答下列問題:
(1)檢查裝置A氣密性的操作是___________。
(2)選擇實驗裝置(A~E)并連接接口(a~h)順序:(A-a)___________(b-B-c)___________(h-E)(裝置可重復使用)。
(3)B裝置中的冷凝管需連接冷凝水,它應從___________(填“m”或“n”)接入。
(4)實驗完成后裝置D中可能觀察到的現(xiàn)象是___________,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________。
(5)設計如下實驗,以檢驗SO2Cl2產(chǎn)品中是否溶有雜質(zhì)。
①組裝儀器,檢查氣密性;
②添加試劑抽取8.0mL液體產(chǎn)品,組裝儀器;
③___________,緩慢推動注射器活塞將液體產(chǎn)品全部推入錐形瓶中,觀察到的實驗現(xiàn)象有___________;
④充分反應后,過濾、洗滌、干燥、稱量固體質(zhì)量為23.3g,表明液體產(chǎn)品中溶有___________,其理由是___________。
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【題目】某固體混合物中可能含有K+、Na+、Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣等離子,將該固體溶解于蒸餾水,對所得溶液進行如下實驗:下列推斷正確的是( 。
A. 該混合物一定是K2CO3和NaCl
B. 該混合物可能是Na2CO3和KCl
C. 該混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D. 該混合物一定是K2SO4和NaCl
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對溶液進行下列操作,觀察到的現(xiàn)象與水解有關的是
A. 滴加NaOH溶液有沉淀產(chǎn)生 B. 加熱蒸干灼燒得到紅棕色固體
C. 通入氣體有沉淀產(chǎn)生 D. 滴加KSCN試液溶液變紅
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關于如圖所示裝置的敘述,正確的是
A. 銅是負極,銅片上有氣泡產(chǎn)生 B. 銅離子在銅片表面被還原
C. 電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片 D. 鹽橋中陽離子進入左燒杯
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