【题目】(1)工业上利用N2和H2合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。由NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,其离子反应方程式为______________________,有学者探究用电解法制备的效率,装置如图,试写出其阳极电极反应_________________________;
(2)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇(CH3CH2OH)的一种反应原理为:2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-akJ/mol,己知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-bkJ/mol,以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成气态乙醇及水蒸气,并放出热量,写出该反应的热化学反应方程式: _______________________________。
(3)如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应为_______________。 此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)_______导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因______________________。
【答案】2NH3+ClO- =N2H4+H2O + Cl- 2NH3-2e-+O2- =N2H4+H2O 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) △H=-(a-2b) kJ/mol 2H2O-4e- = 4H+ + O2↑ 小于 D H2O H++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+)
【解析】
(1)该反应中次氯酸钠作氧化剂,氨气作还原剂,注意产物联氨中的氮元素化合价为-2价,离子方程式为:;装置图左侧发生氨气的氧化反应,因此左侧是阳极,发生的反应为:;
(2)根据已有的两个方程式,可以发现若用①式减去两倍的②式,即可得到用与作原料的反应方程式,据此可写出热化学反应方程式为:;
(3)①该装置左侧为阳极,右侧为阴极,因此中的钾离子可穿过阳离子交换膜移向阴极,硫酸根离子可穿过阴离子交换膜移向阳极,从而起到净水的作用。同时左侧可以得到更多的硫酸,右侧可以得到更多的氢氧化钾。阳极反应为;因为带2个负电荷而只带1个正电荷,因此若要保证溶液中时刻电中性,穿过阳离子交换膜的数量应该是阴离子交换膜的的两倍;
②根据装置图可以看出B、C两个口是用来导出气体产物的,A、D两个口是用来导出液体产物的,而氢氧化钾在右侧产生,则应从D口导出;
③正常情况下水电离出等量的和,但是阴极附近不断放电被消耗,导致电离平衡正向移动,于是碱性不断增强。
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【题目】化合物F是一种调香剂,结构为;以化合物A为原料合成F的工艺流程如图:
根据上述信息回答下列问题:
⑴化合物A的名称___,化合物E中含氧官能团的名称是___。
⑵①反应类型是___,反应②的反应试剂是___。
⑶D的结构简式是___。
⑷E的顺式异构体的结构简式___。
⑸反应⑤的化学方程式是___。
⑹F在一定条件下能发生加聚反应,其加聚反应的产物的结构简式是___。
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【题目】下列有关同分异构体的叙述正确的是( )
A.分子组成是C5H10O2属于羧酸的同分异构体有5种
B.菲的结构简式为其一硝基取代物有10种
C.C3H8的二氯取代物最多有3种
D.和互为同分异构体
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【题目】一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。该装置工作时,下列说法不正确的是
A. 甲为正极,丙为阴极
B. 丁极的电极反应式为MnO42――e-===MnO4-
C. KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%
D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4molK+移入阴极区
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【题目】苯乙烯是一种重要的化工原料。
工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯
已知部分化学键的键能如下:
化学键 | ||||
键能 | 412 | 348 | 612 | 436 |
则+H2(g)的________。
实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂水蒸气不参加反应。在一定压强、的条件下,乙苯的平衡转化率随着的增大而________填“增大”“减小”或“不变”。随着反应的进行,少量积碳会使催化剂活性减弱,水蒸气还有利于恢复催化剂活性,原因是____________用化学方程式表示。
苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下:
乙苯平衡转化率与的关系如图所示,当时,乙苯平衡转化率随着增大而增大,其原因是__________,当时,乙苯平衡转化率随着增大反而减小,其原因是____________。
研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛,以该反应原理设计成酸性燃料电池,则电池负极的电极反应式为 ________。若该电池消耗标准状况下的,则外电路中理论上转移电子的物质的量为________。
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【题目】化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。CO可用于合成甲醇,一定温度下,向体积为2 L的密闭容器中加入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),达到平衡后测得各组分的浓度如下:
物质 | CO | H2 | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.9 | 1.0 | 0.6 |
(1)反应达到平衡时,CO的转化率为________。
(2)该反应的平衡常数K=________。
(3)恒温恒容条件下,可以说明反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A.v正(CO)=2v逆(H2)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(4)若将容器体积压缩到1 L,则达到新平衡时c(H2)的取值范围是__________。
(5)若保持容器体积不变,再充入0.6 mol CO和0.4 mol CH3OH,此时v正__v逆(填“>”“<”或“=”),平衡_____________移动。
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【题目】呋喃酚是合成农药的重要中间体,其合成路线如下:
物质核磁共振氢谱共有 ______ 个峰,的反应类型是 ______ ;E中含有的官能团名称是 ______ ;
已知X的分子式为,写出的化学方程式: ______ ;
是X的同分异构体,分子中无支链且不含甲基,则Y的名称系统命名是 ______ ;
下列有关化合物C、D的说法正确的是 ______ ;
①可用氯化铁溶液鉴别C和D ②和D含有的官能团完全相同 ③和D互为同分异构体 ④和D均能使溴水褪色
的同分异构体很多,写出符合下列条件的芳香族同分异构体的结构简式: ______ ;
①环上的一氯代物只有一种②含有酯基③能发生银镜反应
为B的同系物,F的相对分子质量比B少14,F的同分异构体可与反应放出气体,则F的同分异构体共有 ______ 种.
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【题目】汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是:
A. 温度T下,该反应的平衡常数K=
B. 温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C. 曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D. 若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0
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【题目】某有机物的分子结构如图所示。现有试剂:①Na ②H2/Ni ③Ag(NH3)2OH ④新制Cu(OH)2 ⑤NaOH ⑥酸性KMnO4溶液。能与该化合物中两个或两个以上官能团都发生反应的试剂有( )
A.①②⑤⑥ B.①②④⑥ C.①③④⑤ D.全部
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