【题目】草酸(H2C2O4)广泛存在于食品中,人们对其及相关产品进行了深入研究。
(1)H2C2O4 (s) H2O(g)+CO(g)+CO2(g) △H=+340kJ·mol-1,写出此反应的平衡常数表达式 K= ;密闭容器中,保持温度不变,下列有关选项正确的是( )
A.恒容时,容器的压强不再变化,说明该反应已达到化学平衡状态
B.恒压时,容器的体积不再变化,说明该反应已达到化学平衡状态
C.气体摩尔体积不再发生变化,说明该反应已达到化学平衡状态
D.气体平均摩尔质量不再发生变化,说明该反应已达到化学平衡状态
(2)草酸分解所需燃料可以是CO,通过甲烷制备CO:
CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) △H >O。常温下,在2 L的密闭容器中通入4 mol CH4气体和6 mol CO2气体发生反应,5min后达到平衡,测得CO气体的浓度为0.1 mol·L-1。
①平衡时,该反应的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1min-1。
②在不改变反应混合物用量的前提下,为了提高CH4气体的转化率,可采取的措施是 。
(3)电解饱和草酸溶液可以制得高档香料乙醛酸(H2C2O3),装置如下图1所示,写出复合膜电极的电极反应式 。
(4)在K3Fe(C2O4)3溶液中存在:[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-,常温下,该溶液中
[Fe(C2O4)3]3-的浓度与温度的关系如上图2所示,则A点的c(Fe3+) B点的c(Fe3+) (填“<”“>”或“=”);草酸是一种温和的还原剂,其他条件不变,向K3Fe(C2O4)3溶液中加入少量KMnO4固体,Fe3+的浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)K=c(H2O)·c(CO)·c(CO2); AB
(2)①0.01 ②升高温度或增大容器的体积(减小压强)
(3)H2C2O4+2H++2e-=H2C2O3+H2O(3分 )
(4)< ;增大
【解析】
试题分析:(1)反应H2C2O4 (s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)△H=+340kJmol-1的平衡常数表达式 K=c(H2O)c(CO)c(CO2);密闭容器中,保持温度不变,A.反应H2C2O4 (s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)是一个气体体积增大的反应,恒容时,容器的压强不再变化,说明该反应已达到化学平衡状态,故A正确;B.反应H2C2O4 (s)H2O(g)+CO(g)+CO2(g)是一个气体体积增大的反应,恒压时,容器的体积不再变化,说明该反应已达到化学平衡状态,故B正确;C.气体摩尔体积只与气体状态有关,当气体摩尔体积不再发生变化,不能说明该反应已达到化学平衡状态,故C错误;D.生成物气体是按照固定比例生成的,气体平均摩尔质量不发生变化,所以气体平均摩尔质量不再发生变化,不能说明该反应已达到化学平衡状态,故D错误。
(2)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H>O.
起始(mol)4 6 0 0
变化(mol)0.1×1 0.1×1 0.1×2 0.1×2
平衡(mol)3.9 5.9 0.1×2 0.1×2
①平衡时,该反应的平均反应速率v(CO2)=0.1/2/5==0.01molL-1min-1。②反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H>O正反应为吸热反应,且是一个气体体积增大的反应,故升高温度或增大容器的体积(减小压强)平衡右移,CH4气体的转化率升高。(3)用惰性电极电解饱和草酸溶液,草酸在阴极放电,C由+3价降到+1价,得到2个电子,电极反应式为H2C2O4+2H++2e-=H2C2O3+H2O。(4)从图2所示知温度升高溶液中[Fe(C2O4)3]3-的浓度减小,[Fe(C2O4)3]3-Fe3++3C2O42-平衡右移,则A点的c(Fe3+)<B点的c(Fe3+)。草酸是一种温和的还原剂,加入少量KMnO4固体,草酸被氧化,浓度减小,平衡右移,Fe3+的浓度增大。
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【题目】右图三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。下列说法正确的是( )
A. 电负性:c>b>a B. 最简单氢化物的稳定性:c>a>b
C. I5:a>c>b D. 最简单氢化物的沸点:a>b>c
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【题目】A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A为 ,B为 ,C为 。D的最高价氧化物的水化物是 。
(2)写出A、B的化合物与E反应的化学方程式: 。
(3)A、B两元素形成化合物属 (填“离子”或“共价”)化合物。
(4)写出D的最高价氧化物的水化物和A反应的化学方程式: 。
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【题目】W结构中含有三个六元环,是一种新型香料的主要成分之一。W的合成路线如下(部分产物和部分反应条件略去):
已知:①RCH===CH2+CH2===CHR′CH2===CH2+RCH===CHR′
②B中核磁共振氢谱图显示分子中有6种不同环境的氢原子
③D和H是同系物
请回答下列问题:
(1)G分子中含有的官能团名称是 。
(2)A→B反应过程中涉及的反应类型有 、 。
(3)W的结构简式为 。
(4)B→C的化学方程式为 ;由D生成高分子化合物的方程式为 。[
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有 种(不包括立体异构):
①能发生银镜反应;②能发生水解反应。
其中核磁共振氢谱为5组峰的为 (写结构简式),其峰面积之比为 。
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【题目】电解精炼铜的阳极泥中含有多种贵重金属,从中提取金、银、铂的一种工艺如下:
(1)王水是 的混合液,其体积比为 。
(2)滤渣的成分是 ,反应Ⅰ中肼(N2H4)的作用是 。
(3)反应Ⅱ的离子方程式为 ;当生成19.7gAu时,25℃和101kPa下反应消耗 L SO2(此条件下的气体摩尔体积为24.5L/mol,相对原子质量Au:197)。
(4)电解法精炼银时,粗银应与直流电源的 极(填“正”或“负”)相连,当用AgNO 3 和HNO 3 混合溶液做电解质溶液时,发现阴极有少量红棕色气体,则产生该现象的电极反应式为 。
(5)金和浓硝酸反应的化学方程式为:Au+6HNO3(浓)=Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O,但该反应的平衡常数很小,所以金和浓硝酸几乎不反应,但金却可以溶于王水,原因是 。
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【题目】(1)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂,实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
a.将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
b.向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
c.趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
d.待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
e.将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。请回答下列问题:
①实验步骤b明显不合理,理由是 。
②实验步骤d中用少量冰水洗涤晶体,其目的是 , 。
(2)经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 56.7 | 60 | 64 | 70 | 80 | 90 | ||
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.2 | 35.3 | 35.6 | 33.0 | 30.5 | 27.0 | ||
析出晶体 | FeSO4·7H2O | FeSO4·4H2O | FeSO4·H2O | |||||||||
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
(3)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为 .
(4)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
①证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为: 。
②步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、 、灼烧、
③若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g。
④该小组有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素(Fe2+)含量的测定,请写出该反应的化学方程式 。
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【题目】某化合物6.4g在氧气中完全燃烧,只生成8.8gCO2和7.2gH2O。下列说法正确的是
A.该化合物仅含碳、氢两种元素
B.该化合物中碳、氢原子个数比为1:4
C.无法确定该化合物是否含有氧元素
D.该化合物一定是C2H8O2
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【题目】固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图实线所示a,b,c,d括号内数据表示坐标。
(1)0-a,a-b,b-c,c-d四段中,平均反应速率最大的时间段是 ,该时间段内H2的平均反应速率是 。
(2)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(3)平衡时CO2的转化率是 ;反应前后容器内的压强比是 。
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【题目】为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5 min后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应。
(1)装置Ⅰ中①中的化学方程式为______________________________________。
②中离子方程式为_______________________________________。
(2)①中长导管的作用是__________________________。
(3)烧瓶中褐色油状液滴中有机物的成分是________,要想得到纯净的该产物,可用______ __洗涤。洗涤后分离粗产品应使用的仪器是____ ____。
(4)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳。
a的作用是_______________________________________。
b中的试剂是____________________________________。
比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
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