【题目】甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。利用甲醛一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1
实验测得随温度升高,平衡常数如下表所示。
温度(K) | 500 | 700 | T1 | T2 | T3 |
平衡常数 | 7.13×10-4 | 3.30×10-1 | 2.00 | 9.00 | 10.00 |
(1)甲醛分子中所有原了都达到稳定结构,甲醛的电子式为_____________。
(2) 若在恒温恒压容器中进行上述反应,可判断反应到达平衡状态的是_______________。
A.混合气体的密度不变
B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1:1
C.H2的体积分数不再改变
D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等
(3)T1时,CH3OH、HCHO、H2 起始浓度(mol·L-1)分别为1.0、0.50 、1.0,反应达到平衡时,HCHO 的体积分数___________20% (填“>”、“ =”、“ <”)。
(4)工业上采用膜分离器(对氢气具有很高的选择性和透过率)催化脱氢,装置如下图。为探究转化率变化,分别在普通反应器和膜反应器中,改变原料气压强,控制相同温度,经过相同反应时间,测定甲醇转化率,实验结果如下图。
①A点:v正______v逆(填“>”、“ =”、“ <”),理由是____________;
②B点比A点转化率高的原因是_______________。
(5)体系中加入一定量氧气有利于甲醛的生成。反应体系中存在下列反应:
CH3OH(g)+1/2O2(g)HCHO(g)+H2O(g) △H2
H2(g)+12O2(g)H2O(g) △H3
则△H2、△H3的大小关系是△H2________△H3(填“>”、“ =”、“ <”)。
【答案】 ACD > > 该反应为气体分子数增加的反应,若平衡后增大压强甲醇转化率应下降,故A点未达到平衡 采用膜反应器可及时分离出产物中的氢气,有利于反应正向进行,提高甲醇的转化率 >
【解析】本题主要考查影响化学平衡的外界条件及平衡状态的判断 。
(1)甲醛分子中所有原了都达到稳定结构,甲醛的电子式为。
(2)A.气体质量守恒,气体体积随着反应进行而改变,气体密度也随之改变,当混合气体的密度不变时,可判断反应到达平衡状态;B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比与平衡状态之间没有关系;C.H2的体积分数随着反应进行而改变,当H2的体积分数不再改变时,可判断反应到达平衡状态;D.单位时间内甲醛的生成量与氢气的消耗量相等,正反应速率等于逆反应速率,可判断反应到达平衡状态。故选ACD。
(3)T1时,CH3OH、HCHO、H2起始浓度(mol·L-1)分别为1.0、0.50、1.0,此时,HCHO的体积分数=20%,浓度商Q=0.50×1.0/1.0=0.50<平衡常数K=2.00,所以反应达到平衡时,HCHO的体积分数>20%。
(4)①A点:v正>v逆,理由是;该反应为气体分子数增加的反应,若平衡后增大压强甲醇转化率应下降,故A点未达到平衡。
②B点比A点转化率高的原因是采用膜反应器可及时分离出产物中的氢气,有利于反应正向进行,提高甲醇的转化率。
(5)反应CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)的平衡常数随着温度升高而增大,所以 △H1>0。
△H2+△H3=△H1>0,△H3<0,则△H2>△H3。
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【题目】我国本土科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理和医学奖。己知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生银镜反应
C.标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4L H2
D.能发生加成反应,不能发生取代反应
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【题目】甲、乙、丙三种物质存在如图所示的转化关系(图中“→”表示一步转化)。下列各组物质转化,不能满足此关系的是
甲 | 乙 | 丙 | |
A | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
B | AlCl3 | Al(OH)3 | NaAlO2 |
C | NH3 | N2 | HNO3 |
D | S | SO2 | H2SO4 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,W、X、Y、Z组成的单质可发生如下图所示的化学反应。B是生活中最常见的液体,Y、Z组成的化合物的水溶液呈中性。下列说法错误的是
A. 离子半径:Z>Y
B. A与B的反应一定是化合反应
C. Y、Z二者的最高价氧化物的水化物能发生反应
D. 将等物质的量的A、C同时溶于水中,所得溶液的pH>7
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【题目】在某温度下,将2molA和3molB充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后达到平衡,各物质的平衡浓度的关系为:ca(A)c(B)=c(C)c(D)。若在温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的8倍,A的转化率不发生变化,则B的转化率为( )
A. 60% B. 40% C. 50% D. 无法确定
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【题目】利用废钡渣(主要成分为BaS2O3,含少量SiO2)为原料生产高纯氟化钡的流程如下:
已知:Ksp(BaS2O3)=6.96×10-11,Ksp(BaF2)=1.0×10-6
(1)加入盐酸时除产生SO2外,还有淡黄色固体生成。该反应的离子方程式为____________。
(2)滤液的主要成分有_____________。(填化学式)
(3)工业上可用氨水吸收SO2,并通入空气使其转化为氨态氮肥。该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。
(4)加入NaOH溶液的目的是中和过量的盐酸,但不宜过量,其原因是_____________(用离子反应方程式表示)。
(5)生成BaF2的反应的化学方程式为______________。
①若该反应温度过高,容易造成c(F-)降低的原因是___________________。
②研究表明,适当增加NH4F的比例有利于提高BaF2的产率和纯度。将浓度为0.1mol·L-1的BaCl2溶液和0.22 mol·L-1NH4F溶液等体积混合,所得溶液中c(Ba2+)=______mol·L-1。
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【题目】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F基态原子的核外电子排布式为______________________。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是___________(用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点___________(填“高于”或“低于”)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是______________________。
(4)由A、B、C形成的离子CAB与AC2互为等电子体,则CAB的结构式为___________。
(5)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为___________。
(6)FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因______________________。
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【题目】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
③2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K1、K2、K3之间的关系为____________。
(2)300 ℃时,2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)。正反应速率的表达式为v正=k·cn(NOCl)(k为速率常数,只与温度有关),测得速率与浓度的关系如表所示:
序号 | c(NOCl)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
n=________,k=________。
(3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:反应开始到10 min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=________ mol·L-1·min-1。
(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g),改变外界条件[温度、压强、、与催化剂的接触面积],NO的转化率变化关系如图B所示。X代表________。
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【题目】在不同条件下进行合成氨的反应(N2+3H22NH3),根据下列在相同时间内测定的正反应速率判断,生成NH3的速率最快的是
A. v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1 B. v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
C. v(NH3)=0.3 mol·L-1·min-1 D. v(H2)=0.005 mol·L-1·s-1
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