(13分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ;CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol-1。则CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) H= kJ·mol-1。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(l)
①该反应平衡常数表达式K= 。
②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的H 0(填“>”或“<”)。若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③某温度下,向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,当下列物理量不再发生变化时,能表明上述可逆反应达到化学平衡的是 。
A.二氧化碳的浓度 B.容器中的压强
C.气体的密度 D.CH3OCH3与H2O的物质的量之比
(3)向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时,则溶液中c(CO32-)= 。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9]
(1)-93 (3分)(2)① c(CH3OCH3)/ [c2(CO2)×c6(H2)] (2分)② < (2分)
不变 (1分)③ ABC (3分) (3)2.8×10-4 mol/L (2分)
【解析】
试题分析:(1)已知拆开1 mol H2、1 mol O2和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ,则生成1mol液态水放出的热量是462kJ×2—436 kJ—496 kJ×1/2=240kJ,即反应的热化学方程式为①1/2O2(g)+H2(g)=H2O(l) H=—240kJ·mol-1。又因为CH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol-1,即热化学方程式为②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=—627kJ·mol-1,则根据盖斯定律可知①×3—②即得到CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(l) H=—93kJ·mol-1。
(2)①化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则根据方程式可判断该反应平衡常数表达式K=c(CH3OCH3)/ [c2(CO2)×c6(H2)]。
②根据图像可知,在投料比相同的条件下,升高温度CO2的转化率降低,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,因此正反应是放热反应,即反应的H<0。平衡常数只与温度有关系,因此若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将不变。
③在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。则A.二氧化碳的浓度不再发生变化可以说明反应达到平衡状态,A正确;B.正反应是体积减小的可逆反应,因此当压强不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态,B正确;C.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,当气体的质量是减小的,因此密度是变化的,则当气体的密度不再发生变化时可以说明反应达到平衡状态,C正确;D.根据方程式可知甲醇与水总是按照物质的量之比1:3产生,因此CH3OCH3与H2O的物质的量之比始终是不变,所以不能说明反应达到平衡状态,D错误,答案选ABC。
(3)当溶液中离子的浓度小于1×10—5mol/L时可以认为完全测定,因此向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时溶液中c(CO32-)=2.8×10-9÷1×10—5=2.8×10-4mol/L。
考点:考查盖斯定律、外界条件对平衡状态的影响、平衡状态的判断以及溶度积常数计算
科目:高中化学 来源:2014-2015学年山东省德州市高三2月期末统考化学试卷(解析版) 题型:填空题
(12分)【物质结构与性质】
I.用Cr3+掺杂的氮化铝是理想的LED用荧光粉基质材料,氮化铝(其晶胞如图1所示)可由氯化铝与氨经气相反应制得。
(1)基态Cr的价电子排布式可表示为__________。
(2)氮化铝的化学式为__________,距离铝原子最近且距离相等的氮原子数目为__________个。
(3)氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6结构如图2所示,在Al2Cl6中存在的化学键有_______________.
Ⅱ.(4)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N-N-N键角都是108.1,下列有关N(NO2)3的说法正确的是
A.该物质中氮元素有两种不同的化合价
b.该物质可以归类于亚硝酸盐类化合物
c.该分子中的4个氮原子构成正四面体
d.该分子中氮原子的化学环境各不相同
(5)AlCl3在下述反应中作催化剂,分子③中碳原子的杂化类型为_____
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖南省五市十校高三下学期3月模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
【化学-选修5有机化学基础】(15分)
咖啡酸苯乙酯是一种天然抗癌药物。在一定条件下能发生如下转化。
请回答下列问题:
(1)A分子中的官能团是_______________________________。
(2)高分子化合物M的结构简式是_______________________________。
(3)写出A→B反应的化学方程式:__________________________________。
(4)A→B的反应类型为__________;E→M的反应类型为________;B→C的反应类型为__________。
(5)A的同分异构体有很多种,其中同时符合下列条件的同分异构体有________种。
①苯环上只有两个取代基 ②能发生银镜反应
③能与碳酸氢钠溶液反应 ④能与氯化铁溶液发生显色反应
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省仙桃天门潜江高三上学期期末联考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
(14分)某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 | K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+ |
阴离子 | Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- I- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ、取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ、用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由I、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是 。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有 ,阴离子有 ;并据此推测原溶液应该呈 性,原因是 (请用离子方程式说明)。
(4)在100mlHNO3和H2SO4的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L。向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大(反应前后溶液体积变化忽略不计),则H2SO4和HNO3两种酸的物质的量浓度之比为 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省仙桃天门潜江高三上学期期末联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法正确的是
A.燃料电池由外设装备提供燃料和氧化剂
B.Mg和Al通常用热还原的方法来冶炼
C.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
D.蛋白质、棉花、淀粉、油脂都是由高分子组成的物质
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北省八市高三年级三月联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列说法不正确的是
A.金属单质和盐溶液的反应不一定是置换反应
B.质量数相等的不同核素,一定属于不同种元素
C.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则原溶液中一定有SO42-
D.Al2O3既能与强酸反应,又能与强碱反应,Al2O3属于两性氧化物
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科目:高中化学 来源:2014-2015广东省肇庆市高一上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
(8分)小王同学在一次实验中发现:把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,
当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
知识储备:将氯气通入水中的化学方程式为 ;
氯水中具有强氧化性的分子有 、 。
探究“溶液的红色突然消失”的原因:
①猜想:a.是氯水中的盐酸中和了NaOH,使酚酞由红色变成无色;
b.是 。
②设计实验:往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量,若现象为 ,则证明“猜想a”正确;若现象为 ,则“猜想b”正确。
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科目:高中化学 来源:2014-2015广东省肇庆市高一上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列物质的存贮方法错误的是
A.金属钠保存在石蜡油或煤油中
B.用铁制或铝制容器运输浓硫酸、浓硝酸
C.FeCl2溶液的试剂瓶中要放铁钉
D.氢氧化钠溶液盛装在玻璃塞的试剂瓶中
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科目:高中化学 来源:2014-2015广东省广州市高一上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列有关钠元素等的叙述中,错误的是
A.单质钠熔点低于100℃
B.钠元素只能以化合态存在于自然界
C.Na与Na+都具有强的还原性
D.金属钠具有好的导电性,但日常中不用作导线
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