【題目】甲醇是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。請回答下列問題:
(1)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1;
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1;
CH3OH(g)===CH3OH(l) ΔH=-37.3 kJ·mol-1。
計算液體CH3OH的燃燒熱為 。
(2)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脫氮工藝進行處理,在硝化細菌的作用下將NH氧化為
NO(2NH4++3O2=2HNO2+2H2O +2H+;2HNO2 +O2=2HNO3)。然后加入甲醇,甲醇和NO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為兩種無毒氣體。寫出加入甲醇后反應(yīng)的離子方程式: 。
(3)甲醇不完全燃燒產(chǎn)生的CO可利用I2O5來除去,其反應(yīng)為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不
同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得的CO2體積分數(shù)隨著時間
t變化曲線如圖所示。則:
①T2溫度時,0~0.5 min的反應(yīng)速率v(CO)= 。
②T1溫度時,反應(yīng)達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為 ,化學平衡常數(shù)K= (用具體數(shù)值表示)。
③下列說法正確的是 (填編號)。
A.容器內(nèi)壓強不變,表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
B.容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C.單位時間內(nèi),消耗a mol CO,同時消耗2a mol CO2, 表明反應(yīng)v(正)<v(逆)
D.兩種溫度下,c點時體系中混合氣體的壓強相等
E.反應(yīng)5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)為吸熱反應(yīng)
(4)將500 mL(標準狀況)甲醇不完全燃燒產(chǎn)生的氣體樣品通過盛有足量I2O5的干燥管,170 ℃下充分反應(yīng),用水—乙醇液充分溶解產(chǎn)物I2,定容到100 mL。取25.00 mL,用0.0100 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液滴定,消耗標準溶液20.00 mL,則樣品氣中CO的體積分數(shù)為 。(已知:氣體樣品中其他成分與I2O5不反應(yīng);2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6)
【答案】(1)726.5 kJ·mol-1;
(2)6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O;
(3)①0.8 mol·L-1·min-1;②80%,1024;③BC;(4)8.96%。
【解析】
試題分析:(1)甲醇燃燒的反應(yīng):
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),
CH3OH(g)=CH3OH(l) ,
②-①+③/2-④,得出:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5 kJ·mol-1;(2)甲醇和NO3-反應(yīng)轉(zhuǎn)化成兩種無毒氣體,無毒氣體為N2和CO2,CH3OH中C顯-2,由-2價→+4價,NO3-中N有+5價→0價,利用化合價的升降法進行配平,其離子反應(yīng)方程式為:6NO3-+5CH3OH+6H+=3N2↑+5CO2↑+13H2O;(3)①反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,CO2的反應(yīng)速率是v(CO2)=2×0.4/(2×0.5)mol/(L·min)=0.8 mol/(L·min),根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比,即v(CO)=0.8mol/(L·min);②CO的轉(zhuǎn)化率為2×0.8/2×100%=80%;故錯誤;(4)達到平衡時,c(CO2)=2×0.8/2mol·L-1,c(CO)=(2-0.8×2)/2mol·L-1=0.2mol·L-1,K=c5(CO2)/c5(CO)=(0.8/0.2)5=1024;③A、反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,因此壓強不變,不能達到平衡,故錯誤;B、根據(jù)密度的定義,氣體質(zhì)量增加,但容器的體積不變,因此密度不變,說明反應(yīng)達到平衡,故正確;C、CO和CO2的氣體系數(shù)之和相等,消耗CO2多,說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,即v正小于v逆,故正確;D、根據(jù)圖像T2的溫度比T1的溫度高,因此T2中氣體壓強大于T1,故錯誤;E、T2的溫度高于T1的溫度,隨著溫度的升高CO2的體積分數(shù)降低,說明正反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),原溶液中生成n(I2)=20×10-3×0.01×100/(2×25)mol=4×10-4mol,生成n(CO)=5×4×10-4mol=2×10-3mol,CO的體積分數(shù)為2×10-3×22.4/500×10-3×100%=8.96%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)下圖是自來水制取少量蒸餾水的簡易裝置,(加熱及固定儀器略),其原理與教材中的實驗完全相同;卮鹣铝袉栴}:
①左邊大試管中要加入幾片碎瓷片,其作用是 。
②該裝置中使用的玻璃導(dǎo)管較長,其作用是 。
③燒杯中還要盛有的物質(zhì)是 。
(2)如下圖所示a、b、c、d分別是幾種常見漏斗的上部,A、B、C、D是實際操作中各漏斗的下部插入容器中的示意圖,請指出A、B、C、D分別與a、b、c、d相匹配的組合及其組合后裝置在實驗中的應(yīng)用,例如:C和a組合,用于制取氣體。
①A與 組合,用于 ,②B與 組合,用于 ,
③B與 組合,用于 ,④D與 組合,用于 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,Na2S溶液存在水解平衡:S2-+H2OHS-+OH-。下列說法正確的是( )
A.稀釋溶液,水解平衡常數(shù)增大
B.通入H2S,HS—濃度增大
C.升高溫度,c(HS—)/c(S2—)減小
D.加入NaOH固體,溶液pH減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由乙烷和乙醇蒸氣組成的混和氣體中,若碳元素的質(zhì)量百分含量為60%,則氧元素的質(zhì)量百分含量為( )
A. 15% B. 21% C. 25% D. 無法確定
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象、解釋或結(jié)論都正確的是( )
選項 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 | 解釋或結(jié)論 |
A | 將灼燒變黑的熱銅絲插入裝少量無水乙醇的試管中 | 銅絲變紅 | 乙醇具有氧化性 |
B | 向AgNO3溶液中滴加過量氨水 | 溶液澄清 | Ag+與NH3H2O能大量共存 |
C | 將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置 | 下層溶液顯紫紅色 | 氧化性:Fe3+>I2 |
D | 用硫酸做催化劑的淀粉水解液中,加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱 | 無磚紅色沉淀生成 | 淀粉未發(fā)生水解 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】超氧化鉀(KO2)又稱為化學氧自救劑,容易與空氣中的水、二氧化碳等發(fā)生反應(yīng),主要用于煤礦井下急救。某興趣小組擬選用如下裝置制備超氧化鉀(部分夾持儀器已略去).
請回答下列問題:
(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向的連接順序為 (填儀器接口的字母)。
(2)請根據(jù)完整的實驗裝置,完成下列實驗步驟:① ;②裝入藥品,打開分液漏斗活塞;③持續(xù)通入氣體一段時間后,點燃酒精燈進行反應(yīng);④反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞;⑤拆除裝置,取出產(chǎn)物.
(3)數(shù)據(jù)記錄如下:
空陶瓷管的質(zhì)量 | 陶瓷管與鉀的總質(zhì)量 | 陶瓷管與產(chǎn)物的總質(zhì)量 |
14.80g | 15.19g | 15.47g |
根據(jù)數(shù)據(jù)計算可得實驗式KOx,則x= 。
(4)超氧化鉀可吸收二氧化碳,并生成氧氣,因此可以作為飛船、潛艇等密閉系統(tǒng)的氧氣再生劑。寫出超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)的化學方程式: 。與過氧化鈉相比,其優(yōu)點是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將鈉、鎂、鋁各0.2mol分別放入100 mL 5 mol/L的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是
A. 2︰4︰5 B. 6︰3︰2 C. 3︰1︰l D. 1︰1︰1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】碘微溶于水,易溶于四氯化碳和酒精且碘易升華,F(xiàn)要將碘水中的碘分離出來,下列說法合理的是( )
A.碘易升華,可采用加熱的方法將碘從溶液中升華出來
B.碘易溶于四氯化碳和酒精,所以可選用兩種試劑中的任意一種進行萃取
C.四氯化碳比水重,酒精比水輕,所以用四氯化碳進行萃取比用酒精好
D.四氯化碳不溶于水,酒精溶于水,所以用四氯化碳萃取,不能用酒精
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