硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:
O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH
两种反应物的初始浓度均为0.050 mol·L-1,15 ℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
t/s | 0 | 120 | 180 | 240 | 330 | 530 | 600 | 700 | 800 |
α/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
(1)列式计算该反应在120~180 s与180~240 s 区间的平均反应速率________、________;比较两者大小可得出的结论是____________________。
(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数________。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可采取的措施有________(要求写出两条)。
(1)v==
7.3×10-5 mol·L-1·s-1
v==
5.8×10-5mol·L-1·s-1
随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢
(2)K==6.0或K==6.0
(3)增加OH-的浓度、移去产物
[解析] (1)反应过程中硝基苯甲酸乙酯浓度的变化量等于其起始浓度与转化率的乘积,再利用求反应速率的计算公式可求出两个时间段内的平均反应速率分别为7.3×10-5 mol·L-1·s-1、5.8×10-5 mol·L-1·s-1,由此可得出的结论是随着反应的进行,反应物浓度减小导致反应速率降低。(2)反应时间达到700 s时,硝基苯甲酸乙酯的转化率不再随时间的变化而发生变化,即反应在700 s时达到平衡。此时体系内两种产物浓度为0.05 mol/L×71%,反应物浓度为0.05 mol/L×29%,由此可求出该反应的平衡常数。(3)根据可逆反应的特点可知增加OH-的浓度、及时地移去产物均可以增大硝基苯甲酸乙酯的转化率。
科目:高中化学 来源: 题型:
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
一种工业合成氨的简式流程图如下:
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.4 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2 kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是____________。
a.升高温度 b.增大水蒸气浓度 c.加入催化剂 d.降低压强
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为____________。
(3)图(a)表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:____________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图(b)坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。
(a) (b)
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_______。
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是_____,生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。25 ℃时氯气氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl- K2=10-3.4
HClOH++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中占分数(α)随pH变化的关系如图所示 。下列表述正确的是( )
A.Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
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科目:高中化学 来源: 题型:
研究氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0(Ⅰ)
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH2<0(Ⅱ)
(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=________(用K1、K2表示)。
(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)=________mol,NO的转化率α1=________。其他条件保持不变,反应(Ⅱ)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2______(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小,可采取的措施是________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A,溶液B为0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为____________________________________________。(已知HNO2电离常数Ka=7.1×10-4 mol·L-1,CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5 mol·L-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是________。
a.向溶液A中加适量水
b.向溶液A中加适量NaOH
c.向溶液B中加适量水
d.向溶液B中加适量NaOH
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NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式是_________________________。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相
同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系:________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________。
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH1 2NO2(g)N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母)________。
A B C
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是________________________________________。
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充A。A是________,说明理由:________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为__________________________________________,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
(g) (g)+3H2(g)。
在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K=________。
(4)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。
①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η=____________________。(η=×100%,计算结果保留小数点后1位)
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科目:高中化学 来源: 题型:
工业制硝酸的主要反应为
4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH。
(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol;
H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.6 kJ/mol。
则上述工业制硝酸的主要反应的ΔH=____________________。
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:
浓度 时间 | c(NH3)(mol/L) | c(O2)(mol/L) | c(NO)(mol/L) |
起始 | 0.8 | 1.6 | 0 |
第2 min | 0.6 | a | 0.2 |
第4 min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第6 min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第8 min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为__________________。
②反应在第6 min时改变了条件,改变的条件可能是__________(填序号)。
A.使用催化剂 B.升高温度
C.减小压强 D.增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)达到平衡状态的是________(填序号)。
A.单位时间内生成n mol NO的同时,生成n mol NH3
B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反应速率v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6
E.恒压条件下,混合气体的密度不再变化
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知:
锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2
锂硫电池的总反应2Li+S Li2S
有关上述两种电池说法正确的是( )
A.锂离子电池放电时, Li+向负极迁移
B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应
C.理论上两种电池的比能量相同
D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
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