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20.实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,若有870g二氧化锰与足量的浓盐酸反应,则被氧化的氯化氢的物质的量是多少?产生的氯气在标况下的体积为多少L?反应中转移的电子数目?

分析 发生反应:MnO2+4HCl?MnCl2+Cl2↑+2H2O,根据n=$\frac{m}{M}$计算二氧化锰物质的量,再根据方程式计算生成氯气物质的量,被氧化的HCl生成氯气,根据氯原子守恒计算被氧化HCl的物质的量,根据V=nVm计算氯气体积,结合氯元素化合价变化计算转移电子数目.

解答 解:870g MnO2 的物质的量为$\frac{870g}{87g/mol}$=10mol,
由MnO2+4HCl?MnCl2+Cl2↑+2H2O,可知n(Cl2)=n(MnO2)=10mol,
被氧化的HCl生成氯气,根据氯原子守恒,可知被氧化HCl的物质的量为10mol×2=20mol,
标况下,生成氯气的体积为10mol×22.4L/mol=224L,
转移电子数目为20mol×1×6.02×1023mol-1=1.204×1025
答:被氧化的氯化氢的物质的量是20mol,产生的氯气在标况下的体积为224L,反应中转移的电子数目为1.204×1025

点评 本题考查化学方程式计算、氧化还原反应计算等,难度不大,注意参加反应的盐酸与被氧化的盐酸的物质的量的关系.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.雾霾严重影响人们的生活,汽车尾气排放是造成雾霾天气的重要原因之一.已知汽车尾气排放时容易发生以下反应:
①N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H1=a kJ•mol-1
②2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H2=b kJ•mol-1
③CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?CO2(g)△H3=c kJ•mol-1
④2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H4
请回答下列问题:
(1)根据反应①②③,确定反应④中△H4=2c-akJ•mol-1
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应①的Kp=$\frac{{P}^{2}(NO)}{P({N}_{2})P({O}_{2})}$(用表达式表示).
(3)下列情况能说明反应②已达平衡状态的是CD(填编号).
A.单位时间内生成1mol NO2的同时消耗了lmol NO
B.在恒温恒容的容器中,混合气体的密度保持不变
C.在恒温恒容的容器中,混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.在恒温恒压的容器中,NO的体积分数保持不变
(4)试分析高温下不利于反应③自发进行的原因因为该反应为气体体积减小的放热反应,即△H<0,△S<0.
(5)探究反应④中NO的平衡转化率与压强、温度的关系,得到如图1所示的曲线.试分析实际化工生产中不采用高压的原因常压下NO的转化率已经较高,并且高压要增加成本.
(6)探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中$\frac{n(NO)}{n(CO)}$的比值、温度的关系,得到如图2所示的曲线.
①在X、Y、Z三点中,CO的转化率从大到小的顺序是Z>Y>X.
②若保持其他条件不变,请在图2中,画出温度为T2(T2<T1)时的变化趋势曲线.

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11.从薄荷油中可得到一种烃A(C10H16),与A相关反应如下:

己知:
(1)H的分子式为C10H20
(2)B→D的反应类型为加成反应.
(3)D既能与乙酸发生酯化反应又能与碳酸钠反应,D中含有的官能团名称为羟基、羧基.
(4)写出由D生成G的化学方程式2$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+2H2O.
(5)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂结构简式为
(6)A的一种同分异构体在相同条件下与酸性KMnO4反应也能得到B和C,该有机物的结构简式为

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8.W,X,Y,Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0,6,8,8,它们的最外层电子数之和为10,下列说法正确的是(  )
A.W与Y可以形成离子化合物
B.X的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高,说明X的非金属性最强
C.X和Z形成的原子个数1:1的化合物中,既含有极性键又含有非极性键
D.工业生产中,通常用电解Z的熔融氧化物来制取Z的单质

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15.1mol C(石墨)完全燃烧放出393.5kJ的热量,2.5mol C(石墨)在O2中完全燃烧生成CO2,放出多少热量?

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5.请填空:
(1)写出丙基的同分异构体:-CH2CH2CH3、-CH(CH32
(2)写出丁基的四种同分异构体:-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)CH2CH3、-CH2CH(CH32、-C(CH33
(3)写出分子式为C4H9Cl的各种同分异构体.CH3CH2CH2CH2-Cl、CH3CH2CHClCH3、CH3CCl(CH3)CH3、CH3CH(CH3)CH2Cl
(4)写出分子式为C4H10O的各种醇有4种.

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12.萘的结构简式为,它与硝酸反应,可生成苯环上的一硝基取代物(  )
A.1种B.2种C.3种D.4种

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14.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.生产煤炭气的反应之一是:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)-131.4kJ.
(1)在容积为3L的密闭容器中发生上述反应,5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5miin的平均反应速率为0.002mol/(L•min).
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是bd(选填编号).
a.v(C)=v(H2O)    b.容器中CO的体积分数保持不变
c.c(H2)=c(CO)        d.炭的质量保持不变
(3)若上述反应在t0时刻达到平衡(如图1),在t1时刻改变某一条件,请在图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化:
①缩小容器体积,t2时到达平衡(用实线表示);
②t3时平衡常数K值变大,t4到达平衡(用虚线表示).
(4)在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯:
Ⅰ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
Ⅱ.CO(g)+CH3OH(g)?HCOOCH3(g)
①反应①中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图2所示.在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压;将甲醇从混合体系中分离出来.
②已知反应①中CO的转化率为80%,反应②中两种反应物的转化率均为85%,则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯4.08kg.

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15.(1)已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为226.3kJ.
(2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反应的影响.实验结果如图所示:
(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图象中T2和T1的关系是:T2低于T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c(填字母).
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.
一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H>0下表为反应在T1温度下的部分实验数据
t/s05001000
c(N2O5)/mol•L-15.003.522.48
则500s内NO2的平均生成速率为0.00592 mol•L-1•s-1

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