【题目】用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,
(1)传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s)H2O(g)+CuCl2(g) △H1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为___________(反应热用△H1和△H2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性,
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图,则总反应的△H___0(填“>”、“﹦”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是_______。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应aHCl—T曲线的示意图,并简要说明理由______________。
③下列措施中有利于提高aHCl的有___________。
A、增大n(HCl) B、增大n(O2)
C、使用更好的催化剂 D、移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t(min) | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
n(Cl2)/10-3mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率______(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
(4)Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式______________。
【答案】2HCl(g) + 1/2O2(g)H2O(g)+Cl2(g) △H=△H1+△H2 < K(A) 增大压强,平衡右移,ɑHCl增大,相同温度下,HCl的平衡转化率比之前实验的大 B、D 解:设2.0~6.0min时间内,HCl转化的物质的量为n,则
2HCl(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol,所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min==1.8×10-3mol/min 2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
(1)根据图像信息,箭头指向的是生成物可写出反应②的热化学方程式:CuCl2(g)+1/2O2(g)CuO(s) +Cl2(g) △H2,则①+②可得总反应;
(2)①根据图12可知随着温度的升高,aHCl减小,说明升高温度,平衡向逆向移动,则可知逆反应吸热反应,所以正反应是放热反应,故△H<0,同时由于升高温度,平衡逆移,则生成物减少,温度是B点大于A点,所以平衡常数K(A) >K(B);②同时由于该总反应是气体系数减小的反应,所以,压缩体积使压强增大,一定温度下,平衡应正向移动,ɑHCl应较题目实验状态下为大,所以可得曲线图:
;
③A、增大n(HCl),平衡正向移动,但是平衡移动使HCl减少的趋势小于增加HCl使增大的趋势,所以HCl的转化率减小,错;
B、增大n(O2),反应物的浓度增大,平衡向正向移动,HCl转化率增大,对;
C、使用更好的催化剂,不能使化学平衡发生移动,实验HCl的转化率不变,错;
D、移去H2O,及减小了生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,HCl转化率增大。
故答案是选项B、D。
(3)题目中给出的是n(Cl2)的数据,要求的是以HCl的物质的量变化表示的反应速率,所以根据方程式进行计算,注意是2.0~6.0min内的速率,单位是mol·min-1:设2.0~6.0min内,HCl转化的物质的量为n,则:
2HCl(g) + 1/2O2(g)=H2O(g)+Cl2(g)
2 1
n (5.4-1.8)×10-3mol
解得 n=7.2×10-3mol,所以v(HCl)= 7.2×10-3mol/(6.0-2.0)min==1.8×10-3mol/min
(4)Cl2与石灰乳发生反应制取漂白粉,反应的化学方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
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【题目】(1)现有下列有机物:A.苯 B.乙烷 C.乙醇 D.乙酸 E.裂化汽油。分子中所有原子在同一平面的是__________(填字母编号,下同);常温下能与溴水反应的有_________。
(2)下列各组物质中互为同分异构体的是________;互为同系物的是__________。
A.金刚石与石墨; B.淀粉与纤维素; C.乙烯与聚乙烯; D.甲烷与丁烷; E.乙醇与甘油; F. 与; G.H2O与D2O; H.葡萄糖与果糖; I.蔗糖与麦芽糖
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【题目】可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0﹣3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A,B,C均为气体)
(1)该反应的化学方程式为______________;
(2)从开始至2 min,C的平均反应速率为__________;
(3)2 min时,A的转化率为 ________;
(4)1~2min和2~3min这两个时间段中,反应限度最大的时间段为___________;
(5)1min时,v(正)_______v(逆),2 min时,v(正)_______v(逆) (填“>或“<”或“=”);
(6)恒温恒容下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),达到平衡的标志有_______________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) B.混合气体总质量不在随时间变化 C.容器内的压强不再随时间而变化 D.N2、H2、NH3的浓度之比为1:2:3 E.单位时间生成nmolN2,同时消耗3nmolH2 F.断开一个N≡N键的同时有6个N—H键生成
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【题目】碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是__________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为________。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是___________。
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是___________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是_________。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,则n值为______(用含a的表达式表示)。
(3)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。
则该条件下合成的晶须中,n=______(选填:1、2、3、4、5)。
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【题目】下列结构图中,●代表前二周期元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。示例:(图中F2)根据各图表示的结构特点,下列有关叙述正确的是( )
A. 上述结构图中共出现6种元素 B. 甲、乙、丙为非极性分子,丁为极性分子
C. 甲与丁可以发生化合反应生成离子化合物 D. 向CaCl2溶液中通入丙有白色沉淀产生
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【题目】某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验探究。
Ⅰ.利用如图装置探究金属的防护措施,实验现象是锌电极不断溶解,铁电极表面有气泡产生。
(1)写出负极的电极反应式_______________。
(2)某学生认为,铁电极可能参与反应,并对产物作出假设:
假设1:铁参与反应,被氧化生成Fe2+
假设2:铁参与反应,被氧化生成Fe3+
假设3:____________。
(3)为了探究假设1、2,他采取如下操作:
①取0.01 mol·L-1FeCl3溶液2 mL于试管中,加入过量铁粉;
②取操作①试管的上层清液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③取少量正极附近溶液加入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未见蓝色沉淀生成;
④取少量正极附近溶液加入2滴KSCN溶液,未见溶液变血红;
据②、③、④现象得出的结论是______________。
(4)该实验原理可应用于防护钢铁腐蚀,请再举一例防护钢铁腐蚀的措施_________________。
Ⅱ.利用如图装置作电解50 mL 0.5 mol·L-1的CuCl2溶液实验。
实验记录:
A.阳极上有黄绿色气体产生,该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸先变蓝后褪色(提示:Cl2氧化性大于IO3-);
B.电解一段时间以后,阴极表面除有铜吸附外,还出现了少量气泡和浅蓝色固体。
(1)分析实验记录A中试纸颜色变化,用离子方程式解释:①________________;②___________。
(2)分析实验记录B中浅蓝色固体可能是____(写化学式),试分析生成该物质的原因______。
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【题目】某温度下,体积和pH都相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是( )
A. c点的溶液中c(OH)+c(CH3COOH)=c(H+)
B. a、b两点溶液的导电性:a>b
C. b、c两点溶液中水的电离程度:b=c
D. 用相同浓度的盐酸分别与等体积的b、c处溶液恰好完全反应,消耗盐酸的体积:Vb=Vc
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【题目】下列关于氨水的叙述中,正确的是
A.氨水能导电,故NH3是电解质
B.氨水中除水外物质的量浓度最大的粒子是NH3
C.氨水显弱碱性,是因为氨水是一种弱碱
D.在1mol/L的氨水中,NH3H2O、NH3、NH的物质的量浓度之和为1mol/L
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【题目】实验室所用少量氯气是用下列方法制取的:4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O,试回答下列问题:
(1)该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为:__。
(2)写出该反应的离子方程式:___。
(3)当有0.2mol电子转移时,生成标准状况下Cl2的体积是___L。
(4)若用足量二氧化锰与50ml36.5%1.2g/ml浓盐酸反应,制得的Cl2在标准状况下总小于3.36L,原因可能是①__,②__。
(5)检验氯气是否收集满的方法是用___试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝证明氯气已收集满。
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