【题目】氯气是现代工业的重要原料,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点,回答下列问题:
(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。可按下列催化过程进行:
Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83kJ·mol-1
Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20kJ·mol-1
Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH3
反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用反应___的ΔH。
(2)如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数K(400℃)__K(500℃)(填“大于”或“小于”)。设容器内初始压强为p0,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1的数据,计算400℃时容器内的平衡压强=___(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是___。
(3)已知:氯气与NaOH溶液反应可生成NaClO3。有研究表明,生成NaClO3的反应分两步进行:
Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-
Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-
常温下,反应Ⅱ能快速进行,但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3,试用碰撞理论解释其原因:___。
(4)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4,写出阳极反应式:___。
【答案】高温 CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g) 大于 0.848p0 Cl2和O2分离能耗较高、HCl转化率较低 反应Ⅰ的活化能高,活化分子百分数低,不利于ClO-向ClO3-转化 ClO3-+H2O-2e-=ClO4-+2H+
【解析】
(1)Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83kJ·mol-1,△S>0,则要△G=△H-T△S<0,须高温条件下才能自发;
Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g) ΔH1=+83kJ·mol-1
Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g) ΔH2=-20kJ·mol-1
Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH3
利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,由盖斯定律,(Ⅲ-Ⅱ×2-Ⅰ×2)/2得:还需要利用反应CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)的ΔH。
故答案为:高温;CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g);
(2)根据图象可知,进料浓度比相同时,温度越高HCl平衡转化率越低,说明该反应为放热反应,升高温度平衡向着逆向移动,则温度越高平衡常数越小,所以反应平衡常数K(400℃)大于K(500℃);进料浓度比c(HCl):c(O2)的比值越大,HCl的平衡转化率越低,根据图象可知,相同温度时HCl转化率最高的为进料浓度比c(HCl):c(O2)=4:1,该曲线中400℃HCl的平衡转化率为76%。则
p= p0=0.848p0;
进料浓度比c(HCl):c(O2)过低时,O2浓度较大,HCl的转化率较高,但Cl2和O2分离能耗较高,生成成本提高;进料浓度比c(HCl):c(O2)过高时,O2浓度较低,导致HCl的转化率减小;
故答案为:大于;p= p0=0.848p0;Cl2和O2分离能耗较高、HCl转化率较低;
(3)生成NaClO3的反应分两步进行:Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-,Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-,常温下,反应Ⅱ能快速进行,但氯气与NaOH溶液反应很难得到NaClO3,用碰撞理论解释其原因:反应Ⅰ的活化能高,活化分子百分数低,不利于ClO-向ClO3-转化;
故答案为:反应Ⅰ的活化能高,活化分子百分数低,不利于ClO-向ClO3-转化;
(4)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4,阳极发生氧化反应生成ClO4-,阳极反应式:ClO3-+H2O-2e-=ClO4-+2H+。
故答案为:ClO3-+H2O-2e-=ClO4-+2H+。
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【题目】已知拆开1molH2(g)中的H-H键需要消耗436kJ能量,如图反应3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)的能量变化示意图.下列说法不正确的是
A. 断开1 mol N2(g)中的NN键要吸收941 kJ能量
B. 生成2mol NH3(g)中的N-H键吸收2346 kJ能量
C. 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) △H=-97
D. NH3(g) 3/2H2(g) +1/2 N2(g) △H=48.5
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】A~G各物质间的关系如图,其中B、D为气态单质。
请回答下列问题。
(1)物质C和E的名称分别为_______、_______;
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为___________________;若只能在加热情况下进行,则反应物A应为_______;
(3)MnO2在反应①和反应②中的作用分别是_______、_______;
(4)新配制的F溶液应加入_______以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_______,实验现象为_________________________________________。
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【题目】一种从冶铅废渣中提取铅的工艺流程如图所示:
已知:醋酸铅易溶于水,难电离。火法炼铅是将方铅矿(主要成分为PbS)在空气中焙烧,生成PbO和SO2。
回答下列问题:
(1)用方铅矿火法炼铅的反应的化学方程式为______。
(2)火法炼铅的废气中含SO2,可将废气通入过量氨水中进行处理,反应的离子方程式为_____。
(3)冶铅废渣用硫酸洗涤后,生成的PbSO4表面常含有铜单质,为了溶解铜单质,常需要同时加入一定量的H2O2溶液,写出溶解铜单质发生反应的离子方程式_______;为加快此反应的速率,下列方法合理的是_____(填标号)。
A.搅拌 B.适当加热 C.减压
(4)将饱和Na2CO3溶液加入滤渣1中发生的反应为(aq)+PbSO4(s)PbCO3(s)+(aq),以PbCO3和焦炭为原料在高温条件下可制备金属铅,用化学方程式表示制备过程_______。
(5)工业上常用等体积的饱和NaHCO3溶液代替饱和Na2CO3溶液,将一定量的PbSO4转化为PbCO3。PbSO4与NaHCO3或Na2CO3的物质的量之比不同时,PbSO4的转化率如表所示。
Ⅰ | n(PbSO4)∶n(NaHCO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4的转化率% | 95.5 | 96.9 | 97.8 | |
Ⅱ | n(PbSO4)∶n(Na2CO3) | 1∶1.5 | 1∶2 | 1∶3 |
PbSO4的转化率% | 98 | 98 | 98 |
依据表中数据,物质的量之比相同时,Ⅱ中PbSO4的转化率比Ⅰ中的略大,原因是______。
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【题目】一定温度下,定容密闭容器中0.4mol/LN2,1mol/LH2进行反应:N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g),10min反应达到平衡,此时测得N2浓度为0.2mol/L。
(1)10min内,用H2浓度变化来表示的反应速率为___,平衡时NH3的物质的量浓度为____;
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是____
A.容器中密度不随时间变化而变化 B.容器中各物质的浓度保持不变
C.N2和NH3的消耗速率之比为2∶1 D.N2消耗速率与H2生成速率之比为3:1
(3)平衡时N2和H2的转化率之比为____;该反应的平衡常数表达式为K=____,该温度下反应的平衡常数是___。
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【题目】苯氧布洛芬具有良好的解热、镇痛、抗炎、抗风湿作用 ,苯氧布洛芬的合成路线:
回答下列问题:
(1)苯氧布洛芬中官能团的名称为____。
(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。A~D四种物质中,含有手性碳的有机物为____(填字母)。
(3)反应②的反应类型是____。
(4)若过程①发生的是取代反应,且另一种产物为HBr,由A生成B发生反应的化学方程式为____。
(5)有机物M与C互为同分异构体,M满足下列条件:
Ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol M可消耗2 mol NaOH;
Ⅱ.M分子中有6种不同化学环境的氢,核磁共振氢谱为3∶2∶2∶2∶2∶3,且分子中含有结构。
写出符合条件的M的一种结构简式:____。
(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以丙酮(CH3COCH3)为原料制备2-甲基丙酸的合成路线流程图(无机试剂任用)。_________________
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【题目】下列离子方程式正确的是( )
A.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO+2Fe(OH)3=2FeO+3Cl+4H++H2O
B.NaHCO3溶液中加少量Ba(OH)2溶液:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
C.硬脂酸与乙醇的酯化反应:C17H35COOH+C2H518OH C17H35COOC2H5+H218O
D.用稀硫酸除去硫酸钠溶液中少量的硫代硫酸钠:S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】工业上用铝土矿(主要成份是Al2O3,还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝冶炼铝的原料(纯净的Al2O3),提取操作过程如下:
请回答下列问题:
(1)请写主要成份的化学式:滤渣A________,滤液丙中的溶质是NaCl和________。
(2)反应②中Al3+反应的离子方程式为_________________;反应③的离子方程式为____________;反应④的化学方程式为______________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在等温、等容条件下,有下列气体反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol/L;Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。下列叙述正确的是 ( )
A.达到平衡时,Ⅰ途径的反应速率V(A)等于Ⅱ途径的反应速率V(A)
B.达到平衡时,第Ⅰ条途径混合气体的密度与第Ⅱ条途径混合气体的密度相同
C.Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数相同
D.Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的体积分数不同
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