丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知:
①2C3H8(g)+7O2(g) =6CO(g)+8H2O(g) △H =-2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) △H =-566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H =+ 44.0 kJ/mol
(1)写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式 。
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO、CO2、H2O(g),将所有的产物通入一个体积固定的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
保持温度为800℃,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,充分反应直至达到平衡。
| H2O | CO | CO2 | H2 |
甲 (质量/g) | 1.8 | 8.4 | a | 1 |
乙 (质量/g) | 1.8 | 2.8 | 0 | 0 |
①起始时,要使甲容器中反应向正反应方向进行,则a的取值范围是 ;达到平衡时,乙容器中CO的转化率为 。
②下图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是 、 (答两个要点即可)。
(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;
② 已知25℃时,H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,当Na2CO3溶液的pH为11时,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) = 。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) -c(H+) = [用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的符号表示]。
(1)C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)的△H= -2219.9kJ/mol
(2)①0<a<2.64 50%
②降低温度、降低H2的浓度、增大H2O(g)的浓度
(3)①c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)
②1:4.7
③c(HCO3-)+2 c(H2CO3)
【解析】(1)已知:①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-566kJ/mol
根据盖斯定律,①+②×3得2C3H8(g)+10O2(g)=6CO2(g)+8H2O(l),
△H3=-2741.8kJ/mol+(-566kJ/mol)×3=-4439.8kJ/mol,
即C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2219.9kJ/mol
(2)①该反应是一个等体积的反应,在800℃时化学平衡常数为了,在反应开始时,若CO2的浓度为a,则的一定向正向移动,n(H2O)=0.1mol,n(CO)=0.3mol,n(CO2)=a/44mol, n(H2)=0.5mol,若要使反应向正向进行,起始时有 ,则①0<a<2.64,对于乙来说,开始时,n(CO)=0.1mol,n(CO2)= n(H2)=0;假设在反应过程中CO的转化的物质的量为x,则在平衡时各物质的物质的量为n(H2O)=n(CO)=(0.1-x)mol,n(CO2)= n(H2)=xmol,由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,而且在800℃时K=1,所以(0.1-x)2=x2,解得x=0.05mol,故CO的转化率为50%。由图知t2时刻改变的条件可能是,降低温度、降低H2的浓度、增大H2O(g)的浓度。
(3)①碳酸钠溶液显碱性,发生二次水解,第一级水解比第二级水解要大,因而c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)。
②HCO3-CO32-+H+
③碳酸钠水解显碱性,根据质子守恒得,c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2 c(H2CO3)
所以,c(OH-) -c(H+) = c(HCO3-)+2 c(H2CO3)
科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测2 题型:选择题
周期表中前20号元素X、Y、Z。已知:X+和Y-两种离子具有相同的电子层结构;Z元素原子核·内质子数比Y元素原子核内质子数少9个,Y和Z两元素可以形成含有42个电子的负一价阴离子。下列有关说法正确的是
A.离子半径:X+ >Y-
B.Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和为4
C.X、Y、Z可以形成XYZ、XYZ3、XYZ4等化合物
D.Y的氢化物中存在离子键
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测15 题型:填空题
2013年1月27日百度新闻资讯中报道,活性氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。云南化工冶金研究所采用湿化学法(NPP-法)制备纳米级活性氧化锌,可用各种含锌物料为原料,采用酸浸出锌,经过多次净化除去原料中的杂质,然后沉淀获得碱式碳酸锌,最后焙解获得活性氧化锌,化学工艺流程如下:
(1)通过________可以检验流程中滤液2中含有Na+。
(2)上述流程图中pH=12的Na2CO3溶液中c(CO32- )=0.50 mol/L,c( HCO3- )=1×10-2 mol/L,则c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+、 SO42- ,另含有Fe2+、Cu2+等杂质。先加入________(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH至5.4,然后加入适量KMnO4,Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009 mol·L-1,则每升溶液中至少应加入________mol KMnO4。
(4)已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20。溶液中杂质Cu2+浓度为0.002 mol·L-1,若要生成沉淀,则应调节溶液的pH大于________。
(5)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450~500 ℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为:_____________________________________。
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测15 题型:选择题
下列各组离子或分子能大量共存,当加入相应试剂后会发生化学变化,且发生反应的离子方程式书写正确的是
选项 | 离子组 | 加入试剂 | 离子方程式 |
A | NH4+、Fe2+、SO42- | 少量Ba(OH)2溶液 | 2NH4++SO42-+2NH4++Ba2++2OH-===BaSO4↓+2NH3·H2O |
B | Mg2+、HCO3-、Cl- | 过量NaOH溶液 | Mg2++2HCO3-+4OH-===2H2O+Mg(OH)2↓+2CO32- |
C | K+、NH3·H2O、CO32- | 通入少量CO2 | 2OH-+CO2===CO32-+H2O |
D | Fe2+、NO3-、HSO3- | NaHSO4溶液 | HSO3-+H+===SO2↑+H2O |
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测15 题型:选择题
向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、Fe3+、SO42- 、HCO3-
B.b点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3- 、F-
C.c点对应的溶液中:Na+、S2-、SO42- 、Cl-
D.d点对应的溶液中:K+、NH4+ 、I-、 CO32-
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测14 题型:选择题
下列说法正确的是( )
A、煤的液化和气化都是物理变化
B、乙醇、乙酸和甲醛广泛应用于食品加工
C、蛋白质、橡胶和塑料都是天然高分子
D、高铁车厢大部分材料采用铝合金,因铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀能力强
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测14 题型:填空题
A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为40,B、W同周期,D、E同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素的盐酸盐或硫酸盐可以用来净水,原理是_______________________(文字表述)。
(2)A2W2的分子中所含的化学键为________、________,经测定A2W2为二元弱酸,其酸性比碳酸的还要弱,请写出其第一步电离的电离方程式___________。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2W2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式____________________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种氢化物DA,熔点为800℃,DA能与水反应放氢气,若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是__________________(标准状况下)。
(5)D的某化合物呈淡黄色,可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1∶2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为____________________。
(6)在常温下用气体密度测定BW2的相对分子质量,实验值比理论值偏________(填 “高”或“低”),其原因是___________________。
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测13 题型:选择题
磷酸吡醛素是细胞重要组成部分,可视为磷酸(分子中有3个羟基)形成的酯,其结构式如图。下列说法错误的是
A、该酯分子式为C8H9O6NP
B、该酯能使石蕊试液变红
C、该酯能与金属钠反应
D、该酯能与乙醇发生酯化反应
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科目:高中化学 来源:2014高考名师推荐化学--预测11 题型:选择题
下列说法不正确的是
A.矿物油的主要成分是烃类物质,植物油的主要成分是酯类物质
B.医学中用斐林试剂检验尿液中是否含葡萄糖时利用了葡萄糖的还原性
C.CH3-CH2-CH2-CH3分子中的四个碳原子一定不在同一直线上
D.分子组成为C8Hl0的芳香族化合物有3种
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