CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g) ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式 ;
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验 | 甲 | 乙 | 丙 |
初始投料 | 2 molH2、1 molCO | 1 mol CH3OH | 4 molH2、2 molCO |
平衡时n(CH3OH ) | 0.5mol | n2 | n3 |
反应的能量变化 | 放出Q1kJ | 吸收Q2kJ | 放出Q3kJ |
体系的压强 | P1 | P2 | P3 |
反应物的转化率 | α1 | α2 | α3 |
①该温度下此反应的平衡常数K为 。
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 (填序号)。
A.α1+α2=1 B.Q1+Q2=d
C.α3<α1 D.P3>2P1=2P2
E.n2<n3<1.0mol F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。
(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是 ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+)
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)= 0.2 mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+)
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)
(1)2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H=+18.0kJ/mol
(2)正极:O2+4e-+2CO2=2CO32-
(3)①4;②AB;③如图:
(4)③>④>②>①;cd
【解析】
试题分析:(1)利用盖斯定律,将所给反应I+反应II-反应III可得2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H=+18.0kJ/mol。
(2)以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,该燃料电池的正极反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-。
(3)①根据表格数据(甲组实验),利用三段式可得:
2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
起始浓度(mol/L):1 0.5 0
变化浓度(mol/L):0.5 0.25 0.25
平衡浓度(mol/L):0.5 0.25 0.25
所以平衡常数K==4;
②恒温恒容条件下,实验甲和实验乙为等效平衡,甲为从正反应方向进行,乙为从逆反应方向进行,故两种情况下反应物的转化率α1+α2=1,反应放出和吸收的热量数值之和Q1+Q2=d;实验丙反应物是甲的2倍,相当于增大压强,则平衡向正反应方向移动,使反应物转化率增大,α3>α1,平衡时n3>1.0mol,P3<2P1,Q3>2Q1,故选AB。
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,压缩的瞬间,甲醇的浓度为原来的2倍,然后平衡向正反应方向移动,使甲醇浓度进一步增大,直至平衡,据此可作出CH3OH的物质的量浓度的变化曲线图像。
(4)根据题给信息可知甲酸的酸性比乙酸强,故HCOONa溶液比CH3COONa溶液水解程度小,所以四种溶液的pH由大到小的顺序为③>④>②>①;对于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液,根据物料守恒c(HCOOˉ)+c(HCOOH)= 0.1 mo1/L;电荷守恒为c(HCOOˉ)+ c(OHˉ)=c(Na+)+c(H+),又溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OHˉ),故c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ),将物料守恒和电荷守恒联立,可得c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+),综上,cd正确。
考点:考查盖斯定律、燃料电池电极反应式书写、化学平衡、盐类水解等相关知识。
科目:高中化学 来源:2013-2014重庆市万州区高三考前模拟理综化学化学试卷(解析版) 题型:选择题
化学平衡状态I、II、Ⅲ的相关数据如下表:
根据以上信息判断,下列结论错误的是
A.a>b
B.升高温度平衡状态Ⅲ向正反应方向移动
C.增大压强;平衡状态II不移动
D.反应II、Ⅲ均为放热反应
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省大连市高三双基测试化学试卷(解析版) 题型:推断题
【选修5-有机化学基础】(15分)
已知:稀碱液中卤苯难水解。芳香族化合物C的分子式为C9H9OCl。C分子中有二条侧链,苯环上一氯代物只有二种,其核磁共振氢谱图中有五个吸收峰,吸收峰的面积之比为1∶2∶2∶2∶2。在一定条件下,由物质C可发生如图所示的转化:
(1)C→F的反应类型是_______;H的结构简式是________;
(2)C分子中的官能团名称 ,最少有_____个碳原子共面;
(3)写出下列化学方程式:D与银氨溶液反应_________;E→I________;
(4)D的一种同系物W分子式为C8H8O2。则符合下列条件的W的同分异构体的结构简式 。
条件:①属于芳香族化合物 ②遇FeCl3溶液不变紫色 ③1 mol W可与含2 mol NaOH的溶液反应
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省大连市高三双基测试化学试卷(解析版) 题型:选择题
NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳和Cl2反应可制得漂白粉,其主要成分是次氯酸钙
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应不都是氧化还原反应
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省大连市高三双基测试化学试卷(解析版) 题型:选择题
化学在工业生产和日常生活中都有着重要的应用,下列说法正确的是
A.活性炭、SO2、氯水都会因发生氧化还原反应而使品红溶液褪色
B.Na2O2、H2O2所含化学键完全相同,都能作供氧剂
C.常温下,浓硫酸、浓硝酸与铝均能发生钝化,均能用铝罐储运
D.水玻璃,从分类法的角度,可看作纯净物,可用于木材等的防火剂
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省高三仿真测试理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题
分析下表中各项的排布规律,有机物X是按此规律排布的第19项,下列有关X的结构和性质说法中一定错误的是
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
CH4 | CH2O | CH2O2 | CH4O | C2H6 | C2H4O | C2H4O2 | C2H6O |
A.是戊酸,同分异构体有4种
B.是酯,在稀硫酸条件下水解的两种产物的相对分子质量不可能相等
C.可以发生银镜反应
D.可以与溴水发生加成反应
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省五校第二学期期末联考高一化学试卷(解析版) 题型:填空题
(10分)A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大。B原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;A的一种原子中,质量数与质子数之差为零。D元素的原子最外层电子数为m,次外层电子数为n;E元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m/2-n。请回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是_____________________;
(2)写出一个E和D形成的化合物与水反应的离子方程式_______________________;
(3)已知:甲 + H2O → 丙 + 丁。若甲是由N和Cl元素组成的化合物,其分子结构 模型如下图所示, 丙具有漂白性。则甲中Cl元素的化合价是 ,丁与H2O有相同的电子总数,则丁的化学式为 。
(4)与D同主族上下相邻的元素M、N,原子电子层数M>N>D,三种元素氢化物沸点由大到小的顺序是(填写化学式) 。
(5)写出B与D在高温下完全反应后生成物的电子式___ __ ,结构式___
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科目:高中化学 来源:2013-2014辽宁省五校第二学期期末联考高一化学试卷(解析版) 题型:选择题
两种元素可以形成AB2型共价化合物的是
A.无中子的原子与最外层有6个电子的短周期元素的原子
B.核电荷数分别为12和17的元素
C.ⅣA族和ⅥA族原子半径最小的元素
D.最高正价都为奇数的两种短周期元素
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科目:高中化学 来源:2013-2014福建省福州八县高二下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
铜是过渡金属元素,可以形成多种化合物。
(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:CuCl+CO+H2O=Cu(CO)Cl·H2O
①电负性:C ______O(填“>”或“=”或“<”)。
②CO常温下为气体,固态时属于 晶体。
(2)Cu+与NH3形成的配合物可表示成[Cu(NH3)n]+,该配合物中,Cu+的4s轨道及4p通过sp杂化接受NH3提供的电子对。
[Cu(NH3)n]+ 中Cu+ 与n个氮原子的空间结构呈 型,n= 。
(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):
请回答下列问题:
①配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态第L层电子排布式为 。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是: 。
③配合物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有 (填字母);
A 配位键 B 极性键 C 离子键 D 非极性键 E.氢键 F.金属键
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