【题目】(1)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=________(保留2位小数)。
②在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________、________。
③比较a、b处反应速率大小:va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的v正/v逆=________(保留1位小数)。
(2)不同温度下水的离子积常数如表所示:
t/℃ | 0 | 10 | 20 | 25 | 40 | 50 | 100 |
Kw/10-14 | 0.114 | 0.292 | 0.681 | 1.01 | 2.92 | 5.47 | 55.0 |
①请用文字解释随温度升高水的离子积增大的原因_______________;
②10℃时纯水的电离平衡常数为_________;计算100℃时纯水中电离产生的氢离子浓度为__________________。
【答案】22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3 水电离吸热,升高温度电离平衡正移 5.3×10-17 7.4×10-7mol/L
【解析】
(1)①由于反应为吸热反应,升高温度,平衡右移;由反应的平衡常数K= c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)计算;
②因该反应为气体体积不变的吸热反应,减小生成物浓度,平衡右移;增大反应物浓度或增大压强、使用合适的催化剂等措施能加快反应速率,缩短达到平衡的时间;
③反应温度越高,化学反应速率越快;由K=K正/K逆=0.02,再由a点SiHCl3转化率为20%计算各物质的物质的量分数,最后由公式计算v正/v逆;
(2)①水的电离是吸热反应,升高温度促进电离;
②一定温度下,纯水的电离平衡常数Ka=Kw/55.6mol/L,纯水中电离产生的氢离子浓度c(H+)=。
(1)①由于反应为吸热反应,升高温度,平衡右移,SiHCl3转化率增大,则a为343K时的转化率曲线,b为323K时的转化率曲线,由图可知343K时,SiHCl3转化率为22%;若起始SiHCl3的浓度为x,则平衡时SiHCl3的浓度为0.78x,SiH2Cl2和SiCl4的浓度均为0.11x,故反应的平衡常数K= c(SiH2Cl2)c(SiCl4)/c2(SiHCl3)=(0.11x)×(0.11x)/(0.78x)2≈0.02,故答案为:22;0.02;
②因该反应为气体体积不变的吸热反应,若在343K下,提高SiHCl3转化率的措施为及时移去产物减小生成物的浓度;缩短达到平衡的时间,可以采取增大反应物浓度、增大压强、使用合适的催化剂等措施,故答案为:及时移去产物;增大反应物浓度或增大压强;使用合适的催化剂;
③a点的反应温度高于b点,温度越高反应速率越快,a点的反应速率相大于b点;由化学平衡常数可知,K正/K逆=0.02,由a点SiHCl3转化率为20%,可得SiHCl3、SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分别为0.8x、0.1x和0.1x,物质的量分数分别为80%、10%和10%,则v正/v逆=0.02× 64≈1.3,故答案为:大于;1.3;
(2)①水的电离是吸热反应,升高温度促进电离,所以水的离子积常数随着温度的升高而增大,故答案为:水电离吸热,升高温度后平衡正向移动;
②1L水的物质的量=1000g/18g/mol=55.6mol,10℃时纯水的电离平衡常数Ka=Kw/55.6mol/L
=(0.292×10-14)/55.6=5.3×10-17;100℃时纯水中电离产生的氢离子浓度c(H+)==
=7.4×10-7mol/L,故答案为:5.3×10-17;7.4×10-7mol/L。
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【题目】低碳环保,减轻大气污染,必须从源头上对尾气进行净化处理。回答下列问题
(1)汽车尾气催化转换器中的反应为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。若在密闭容器中发生该反应时,c(N2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。
①由图甲可知,温度T1_____T2(填“>”或“<”,下同);该反应的△H_____0。
②能提高尾气转化率的措施有_____(填字母)。
a.升高温度 b.降低温度 c.增大压强 d.增大催化剂的比表面积
(2)煤燃烧产生的烟气中含有氮氧化物,可用CH4催化还原NOx,消除氮氧化物的污染。已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJmol﹣1,②N2O4(g)2NO2(g)△H=+56.9kmol﹣1,③CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣810.1kJmol﹣1,从原电池的工作原理分析,可设计为原电池的反应为_____(填序号)。
(3)下图是通过光电转化原理,以燃煤产生的二氧化碳为原料,制备新产品的示意图。试写出光电转化过程中总反应的化学方程式:_____;催化剂a、b之间连接导线上的电流方向是_____。
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【题目】A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 | Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 | SO42-、OH- |
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1)M为直流电源的________极,b电极上发生的电极反应为______________________。
(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
(3)写出乙烧杯中的总反应方程式:____________________________________________。
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【题目】以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁红(Fe2O3),过程如下:
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式是____。
(2)还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+ 还原为Fe2+,而本身被氧化为SO42-,写出有关的离子方程式:_____。
(3)生产过程中,为了确保铁红的质量,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是__。
(部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表)
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(二)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)原混合物中NaOH的质量是____g。
(2)C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为___mL。
(三)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:
实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过如图1过程制备ClO2:
用如图2装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ、在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ、在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ、将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ、将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ、用0.1000molL1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-═2I+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:
①测得混合气中ClO2的质量为___g。
②用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是___(填标号).
a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁
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【题目】用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,从下表中选出正确选项( )
选项 | 锥形瓶中溶液 | 滴定管中溶液 | 选用指示剂 | 选用滴定管 |
A | 碱 | 酸 | 石蕊 | 乙 |
B | 酸 | 碱 | 酚酞 | 甲 |
C | 碱 | 酸 | 甲基橙 | 乙 |
D | 酸 | 碱 | 酚酞 | 乙 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯
已知:
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是___________,导管B除了导气外还具有的作用是___________。
②试管C置于冰水浴中的目的是_____________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填上或下),分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图装置蒸馏,蒸馏时要加入生石灰,目的是__________________。
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是(_______)
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
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【题目】新能源的开发利用是人类社会可持续发展的必然选择。下列不属于新能源开发利用的是
A. 风力发电 | B. 锂电池供电 | C. 水力发电 | D. 太阳能供暖 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】有机物Ⅰ(英文名为Esmolol)是治疗快速室上性心律失常、急性心肌缺血、术后高血压等的理想药物,Esmolol的合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)C中官能团的名称有____。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。则有机物Ⅰ中的手性碳数目有____个。
(3)G→H的反应类型为____;B→C反应需要的试剂和条件为____。
(4)C→D中步骤①反应的化学方程式为_____。
(5)E的结构简式为____。
(6)X是F的同分异构体,则满足下列条件的X的结构有___种。
①能发生水解反应和银镜反应;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上有三个取代基。
(7)参照上述合成路线,设计以、CH3OH和
为主要原料制备
的合成路线。______
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【题目】取一小段镁带,用砂纸除去表面的氧化膜,放入试管中。向试管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞试液。一会儿后发现镁带表面有气泡放出,且镁带附近溶液变红色。加热试管至水沸腾。发现镁带表面有大量气泡放出,且试管中的液体全部变为浅红色。关于该实验下列说法不正确的是
A. 温度越高,镁与水反应的速率越快
B. 镁与水反应的化学方程式为:Mg+2H2O = Mg(OH)2+H2↑
C. 氢氧化镁显碱性,且在水中有一定的溶解性
D. 氢氧化镁是离子化合物,它的电子式可表示为:
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