【题目】汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
Ⅰ.已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566.0 kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=+180.5 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH3=-116.5 kJ·mol-1
(1)CO的燃烧热为______________。
(2)若1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,则1 mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________。
Ⅱ.利用水煤气合成二甲醚的总反应为:
3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=-246.4 kJ·mol-1
(3)它可以分为两步,反应分别如下:
①2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-205.1 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2=________。
(4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol-1,写出表示其燃烧热的热化学方程式:_________________________________。若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3,则燃烧过程中放出的热量为________。
【答案】283.0 kJ·mol-1 631.75 kJ -41.3 kJ·mol-1 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1455 kJ·mol-1 7.275 kJ
【解析】
Ⅰ. (1)由①2CO(g)+O2(g) =2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol1可知,2mol CO完全燃烧放出566.0kJ的热量,所以1mol CO完全燃烧放出283kJ的热量,所以CO的燃烧热为283kJ·mol1;
(2)若1mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946 kJ、498 kJ的能量,设1mol NO(g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ,由②N2(g)+O2(g)= 2NO(g) ΔH=946kJ·mol-1+498 kJ·mol-1 -2x kJ·mol-1=+180.5 kJ·mol-1,解之得x=631.75,所以1mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为631.75 kJ;
Ⅱ.(3)①已知:Ⅰ.3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g);△H=-246.4kJmol-1
Ⅱ.4H2(g)+2CO(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g),△H1=-205.1kJmol-1
根据盖斯定律,Ⅰ-Ⅱ可得:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),则△H2=△H-△H1=-246.4kJmol-1-(-205.1kJmol-1)=-41.3kJmol-1;
(4)已知CH3OCH3(g)的燃烧热为1455 kJ·mol-1,则表示其燃烧热的热化学方程式为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1455 kJ·mol-1;100 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中含氢氧化钠0.02mol,若二甲醚燃烧生成的CO2恰好能被100 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液吸收生成Na2CO3,消耗二氧化碳0.01mol,则燃烧过程中放出的热量为1455 kJ/mol0.005mol=7.275 kJ。
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【题目】碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示),下列有关说法正确的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
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【题目】下列解释事实的离子方程式中,不正确的是( )
A.向FeCl2溶液中通入氯气,溶液变为黄色:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.向铜粉中滴加稀硝酸,产生气体:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
C.向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液,产生蓝色沉淀:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
D.Na2O2是重要的供氧剂:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
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【题目】实验室可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气。为了证明得到的氯气中含氯化氢,并测定氯化氢的含量进行了下列实验。请回答:
(1)向饱和NaCl溶液中滴入少量浓盐酸,会有白色晶体析出,该晶体的化学式是_____。
(2)按如图装置,将所得气体通入后,试管内白色晶体析出,能否证明氯气中含有HCl,说明理由_____。b装置的作用是_____。
(3)已知氯气易溶于CCl4,按图中装置实验试管③中有白色沉淀,能够证明含HCl,说明理由_____。用浓盐酸与二氧化锰加热经干燥得到1.12L(标况下)气体,除去Cl2后,用水全部吸收并定容至100mL,再通过滴定测HCl气体含量。
(4)定容所需要仪器有烧杯、玻璃棒、________和_____。
(5)取定容后溶液20.00mL,加入2滴酚酞试液,用0.0250mol/L标准NaOH溶液滴定,当______即为滴定终点,消耗NaOH溶液19.20mL,则得到的气体中氯化氢的体积含量是______。
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【题目】一些烷烃的燃烧热如下表:
下列说法正确的是( )
A. 正戊烷的燃烧热大约是-3 540 kJ·mol-1
B. 热稳定性:正丁烷>异丁烷
C. 乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 560.8 kJ·mol-1
D. 相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
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【题目】有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池,电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是( )
①每消耗1mol CH4,可以向外电路提供约的电量;
②负极上CH4失去电子,电极反应式为: CH4-8e-+10OH—=CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子,电极反应式为 ;
④电池放电后,溶液pH不断升高
A.①②B.①③C.①④D.③④
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【题目】某化学小组探究酸性条件下NO3-、SO42-、Fe3+三种微粒的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。(忽略氧气对反应的影响)
实验记录如下:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向A装置中通入一段时间的SO2气体。 | A中黄色溶液迅速变成深红棕色,最终变为浅绿色。 |
II | 取出少量A装置中的溶液,先加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液。 | 加入KSCN溶液后溶液不变色,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀。 |
III | 打开活塞a,将过量稀HNO3加入装置A中,关闭活塞a。 | A中浅绿色溶液最终变为黄色。 |
IV | 取出少量A装置中的溶液,加入KSCN溶液;向A装置中注入空气。 | 溶液变为红色;液面上方有少量红棕色气体生成。 |
请回答下列问题:
(1)配制FeCl3溶液时,常常加入盐酸,目的是(用化学用语和简单文字叙述):________。
(2)资料表明,Fe3+能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)63+,反应方程式为: Fe3+ + 6SO2 Fe(SO2)63+。请用化学平衡移动原理解释实验I中溶液颜色变化的原因________。
(3)实验II中发生反应的离子方程式是__________________。
(4)实验III中,浅绿色溶液变为黄色的原因是__________________(用离子方程式表示)。
(5)实验IV中液面上方有少量红棕色气体生成,发生反应的化学方程式是______________。
(6)综合上述实验得出的结论是:在酸性条件下,氧化性强弱是:NO3->Fe3+>SO42-。请从微粒变化的角度解释________。
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【题目】某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气,并研究其性质。请回答下列问题。
(1)装置甲中仪器A的名称是__,丙中应装的溶液是__,甲装置中发生反应的离子方程式为__。制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→…→g__(补充完整)。
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
①方案:采用酸碱中和滴定法测定。
②进行方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
量取试样20.00mL于锥形瓶中,若锥形瓶中存有少量水,对实验结果是否有影响?__(填“是”或“无”)。用0.10molL-1NaOH标准溶液滴定,消耗NaOH标准溶液的体积如右图所示,其读数为__mL。
(3)某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置,请在下面的方框中画出该装置并注明试剂___。
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【题目】某芳香烃A是有机合成中重要的原料,由A制取高聚物M的流程如下:
请回答下列问题:
(1)反应②的反应类型为___________。
(2)E中的官能团名称是___________。
(3)反应②的条件是___________。
(4)写出A和F的结构简式:A___________;F___________。
(5)符合下列条件的E的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)。
①含有相同官能团
②遇FeCl2能发生显色反应
③苯环上连有三个取代基
(6)写出下列化学反应方程式:
反应③___________,D与新制Cu(OH)2悬浊液反应___________。
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