【题目】温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol NO2,发生反应:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T℃时,该反应的化学平衡常数为
B.图中c点所示条件下,v(正)>v(逆)
C.向a点平衡体系中充入一定量的NO2,达到平衡时,NO2的转化率比原平衡大
D.容器内的压强:Pa:Pb>6:7
【答案】BD
【解析】
由反应 可知容器体积越大,压强越小,反应往正方向移动,NO2的转化率提高,由图像可知,相同时间,a,b为已达到平衡点,c还未达到平衡,利用化学平衡常数和等效平衡进行分析。
A. a点时反应达到平衡,NO2转化率为40%,则
T℃时,该反应的化学平衡常数为,故A错误;
B. 图中c点还未达到平衡,反应往正方向进行,v(正)>v(逆),故B正确;
C. 向a点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆移,转化率降低,C错误;
D.由A可知a点时容器内气体物质的量为1.2mol;b点时反应三段式为
则b点容器内气体物质的量为1.4mol,由于V1<V2,则Pa:Pb>6:7,故D正确;
故答案选:BD。
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【题目】汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的主要原因之一。
(1)工业上利用甲烷催化还原NO,可减少氮氧化物的排放。
已知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-1160kJ·mol1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为____________________________。
(2)减少汽车尾气污染的原理为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH <0。向恒温恒容密闭容器中充入NO和CO,用传感器测得的数据如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/×10-3mol·L1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/×10-3mol·L1 | 9.00 | 4.00 | 2.00 | 1.00 | 1.00 |
①为了提高尾气处理的效果,可采取的措施有____________(写出两种即可)。
②此条件下达到平衡时,计算该反应的平衡常数K=____________________。
(3)工业上用氢氧化钠溶液来同时吸收SO2和氮的氧化物气体(NOx),可得到Na2SO3、NaHSO3、NaNO2、NaNO3等溶液。(已知:常温下,HNO2的电离常数为Ka=7×10-4,H2SO3的电离常数为Ka1=1.2×10-2、Ka2=5.8×10-8)。
①常温下,相同浓度的Na2SO3、NaNO2溶液中pH较大的是________溶液。
②常温下,NaHSO3显_________性(填“酸”“碱”或“中”),判断的理由是________________________________________________(通过计算说明)。
(4)铈素(Ce)常见有+3、+4两种价态。NO可以被含Ce4+的溶液吸收,生成NO2-、NO3-(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO2-转化为无毒物质,同时再生Ce4+,其原理如图所示。
①Ce4+从电解槽的__________(填字母代号)口流出。
②写出阴极的电极反应式______________________。
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【题目】正丁醚是一种用途很广的化工产品,毒性和危险性小,是安全性很高的有机溶剂,对许多天然及合成油脂、树脂、橡胶、有机酸酯、生物碱等都有很强的溶解能力,还可作为电子级清洗剂和多种有机合成材料。可通过以下反应原理制取正丁醚:
2CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
己知相关物质的部分信息如下:
沸点(℃) | 密度(g/cm3) | 溶解度(g) | 相对分子质量 | |
正丁醇 | 117.7 | 0.81 | 7.9 | 74 |
正丁醚 | 142 | 0.77 | 不溶于水 | 130 |
某课外化学学习小组查阅相关资料设计了以下实验步骤合成正丁醚:
①在100 mL两口烧瓶中加入30.0 mL正丁醇、5.0 mL浓硫酸和几粒沸石,充分摇匀。在分水器中加入3.0 mL饱和食盐水,按图甲组装仪器,接通冷凝水;
②反应:在电热套上加热,使瓶内液体微沸,回流反应约1小时。当馏液充满分水器时,打开分水器放出一部分水。当水层不再变化,瓶中反应温度达150 ℃,反应己基本完成,停止加热;
③蒸馏:待反应液冷却后,拆下分水器,将仪器改成蒸馏装置如图丙,再加几粒沸石,蒸馏,收集馏分;
④精制:将馏出液倒入盛有10 mL水的分液漏斗中,充分振摇,静置弃去水液,有机层依次用5 mL水,3 mL 5% NaOH溶液、3 mL水和3 mL饱和氯化钙溶液洗涤,分去水层,将产物放入洁净干燥的小锥形瓶中,然后加入0.2~0.4 9无水氯化钙,再将液体转入装置丙中进行蒸馏,收集到馏分9.0 mL。
甲. 乙. 丙.
请根据以上操作回答下列问题:
(1)制备正丁醚的反应类型是___,仪器d的名称是____。
(2)在步骤①中添加试剂的顺序是____。相比装置乙,装置甲的优点是 ___。
(3)在步骤②中采用电热套加热而不采用酒精灯直接加热的原因可能是____。
(4)在步骤③中收集馏分适宜的温度范围为____(填正确答案标号)。
A.115℃~ll9℃ B.140℃~144℃ C. 148℃~152℃
(5)在精制中,有机层在____层(填“上”或“下”),加入无水氯化钙的作用是____。
(6)本小组实验后所得正丁醚的产率约为 ___%(计算结果保留一位小数)。
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【题目】过渡元素由于其特殊的核外电子排布而其有特殊的性质,成为化学研究的重点和前沿。
(l)过波元素处于周期表的____区和f 区。
(2)过渡元素能形成简单化合物,还能形成多种配位化合物
① 通常,d轨道全空或全满的过渡金属离子与水分子形成的配合物无颜色,否则有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色,据此判断,[Mn(H2O)6]2+____(填“有”或“无”)颜色。
② Ni2+可形成多种配合物,如Ni(CN)42-。写出CN-的电子式____,若其中两个CN-被NO2-替换,得到的配合物只有两种结构,则Ni(CN)42-的空间构型是_____, NO2-的空间构型是_____,其中N原子的杂化方式是_____。
③ 从结构角度分析并比较CoF2与CoCl2晶体的熔点高低___________。
(3)金、铜等金属及合金可用作生产石墨烯的催化剂,下图是一种铜金合金的晶胞示意图:
① 在该铜金合金的晶体中,与Cu原子距离相等且最近的Au原子数为_______。
② 原子坐标参数是用来表示晶胞内部各原子相对位置的指标,若A的原子坐标参数为(0,0,0);B的原子坐标参数为(0,1,0) , C的原子坐标参数为(l,0,0)。则D的原子子坐标参数为_________。
③ 若Au、Cu原子半径分别为r1和r2,则该晶胞中的原子空间利用率为__________。
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【题目】丁基橡胶可用于制造汽车内胎,合成丁基橡胶的一种单体A的分子为C4H8,A氢化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空:
(1)A分子中的官能团的名称为___。
(2)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。
A通入溴水:___,
A通入溴的四氯化碳溶液:___。
(3)写出A氢化后产物2-甲基丙烷的同分异构体的结构简式:___。
(4)A可以聚合,写出A的聚合反应___(以反应方程式表示)。
(5)A发生烷基化反应生成一种烃B,将B完全燃烧后得到CO2和H2O的物质的量之比为8:9,由此可以确定B的化学式为___。通过对B的结构深入研究,发现其一卤代物只有4种,且碳链不对称。写出B的结构简式,并用系统命名法命名:___。
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【题目】对应下列叙述的微粒M和N,肯定属于同主族元素且化学性质相似的是( )
A.原子核外电子排布式:M为1s22s2,N为1s2
B.结构示意图:M,N
C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子,N原子基态3p轨道上有一对成对电子
D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子,N原子基态3p轨道上有1个未成对电子
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【题目】4种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为19,W和X元素原子内质子数之比为1:2,X2+和Z-离子的电子数之差为8,下列说法不正确的是 ( )
A. 与W相邻的同主族元素可制成重要的半导体材料
B. X单质不可能置换出W单质
C. 元素原子半径从大到小的顺序是X、Y、Z
D. W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HZO4
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【题目】化合物A经李比希法和质谱法分析得知其分子式为C8H8O2,相对分子质量为 136,A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1:2:2:3,A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于A的下列说法中不正确的是( )
A. A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B. A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应
C. 符合题中A分子结构特征的有机物只有一种
D. 与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
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【题目】3,5﹣二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成,一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
+2CH3OH+2H2O
甲醇、乙醚和3,5﹣二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。
①分离出甲醇的操作是__。
②萃取用到的分液漏斗使用前需__洗净,分液时有机层在分液漏斗的__填(“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是__,用饱和食盐水洗涤的目的是__。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是__(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b.重结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
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