1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程:
(1)脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S,该反应的化学方程式是____________。
(2)脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________,下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是________(填选项)。
A.Cl2 B.H2O2 C.KMnO4 D.O3
(3)流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用,你认为流程中还可循环利用的物质有_______。
(4)合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示:
则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是___________(用“>”、“<”或“=”表示);A点H2的平衡转化率为________。
3、碳在地壳中的含量很低,但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。请回答下列问题:
(1)糖类、油脂、蛋白质是人体必需的基本营养物质。下列说法中错误的是
A.纤维素能刺激肠道蠕动,人应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮
B.淀粉在人体内最终水解成葡萄糖,葡萄糖经缓慢氧化为人体提供能量
C.摄入过多油脂影响健康,因此日常饮食中要合理控制油脂的摄入量
D.蛋白质是天然有机高分子,由C、H、O三种元素组成
(2)有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”。丝绸的主要成分是
A.蛋白质
B.油脂
C.多糖
D.氨基酸
(3)下列物质可用来鉴别乙醇和乙酸的是
A.溴水
B.紫色石蕊试液
C.铜片
D.食盐水
(4)一定条件下,某反应的微观示意图如图,下列说法中错误的是
A.甲分子的空间结构是正四面体
B.乙和丙的组成元素相同
C.16g甲完全燃烧至少需要64g乙
D.生成物丙和丁的物质的量之比是1:2
(5)“何以解忧?唯有杜康。”早在几千年前,我国劳动人民就掌握了发酵法酿酒的技术。现代工业可以利用乙烯与水的反应制取乙醇,其反应原理为:,该反应的反应类型为
A.加成反应
B.取代反应
C.聚合反应
D.氧化反应
(6)下列说法中错误的是
A.塑料、橡胶、合成纤维都属于有机高分子材料
B.乙烯是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实
C.和
反应,生成物一定是
和HCl
D.乙烯化学性质较活泼,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
4、以TiO2为催化剂,在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。
(1)制备TiO2:
TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。
(2)光催化还原的反应过程如下图所示。
A侧产生HCOO-的反应式为_______。
在光照和TiO2存在下,以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物,相同时间后检测HCOO-浓度,结果如下表。
实验 | 溶液中添加的其它成分 | 通入的气体 | |
ⅰ | - | - | 73.5 |
ⅱ | - | CO2 | 92.6 |
ⅲ | - | O2 | 2.1 |
ⅳ | Na2SO3 | - | 158.1 |
(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-,结合表中数据说明推测的依据:_______。
(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i,可能的原因是_______。
(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因,设计并完成实验v。
实验v:光照条件下,未添加TiO2时重复实验iv,没有检测到SO。
①实验v中检测SO的操作和现象为_______。
②对比实验iv、v,分析实验iv中Na2SO3的作用:_______(答出2点)。
5、化学链燃烧的基本原理是将传统燃料与空气接触的燃烧反应借助载氧剂(如、FeO等)的作用分解为几个气固相反应,燃料与空气无需接触,由载氧剂将空气中的氧传递给燃料。
回答下列问题:
(1)用FeO作载氧剂,部分反应的与温度的关系如图甲所示(已知:
是用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。
①据图甲判断,属于吸热反应的是___________(填“a”“b”或“c”)。
②X点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入m molCO,并加入足量的FeO,只发生反应,则CO的平衡转化率为___________。
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,控制温度为T℃,向某恒容密闭容器中加入和
进行反应:
。反应起始时压强为
,达到平衡状态时,容器内气体压强是起始压强的2.0倍。
①T℃时,该反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
②相同温度下,再向该恒容密闭容器中通入稀有气体(Ar)稀释,该反应的化学平衡将___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,与
物质的量浓度之比
___________。
(3)为研究反应体系的动力学行为,向另一恒容密闭容器中加入一定量、
和
,控制不同反应温度,
物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线如图乙所示。
代表较高温度的变化曲线为___________。(填“X”或“Y”)。温度为T℃,若起始时向该容器中加入、
、
、
,此时
___________
(填“>”“<”或“=)。
6、高炉炼铁是重要的工业过程,冶炼过程中涉及如下反应:
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol
②FeO(s)+C(s) Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol
③C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(1)反应③的ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③,可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
A.容器总压保持不变
B.石墨断开3mol碳碳σ键的同时,CO断开2mol碳氧三键
C.CO的体积分数保持不变
D.保持不变
(3)反应②的压力平衡常数表达式Kp2=___________。
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO,进行上述反应。改变温度,测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示:
①x( CO)对应的曲线是___________(填序号),判断依据是___________。
②在1200℃下进行上述反应,平衡时CO2分压为___________kPa,反应①在此温度下的压力平衡常数Kp1 =___________。
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M),晶胞为长方体 (如图),晶胞参数为a pm, b pm, c pm,阿佛伽德罗常数为NA,则其密度为___________g/cm3(用含M、a、b、c、NA的式子表示)。
7、氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,硫碘循环制氢主要的热化学方程式为:
Ⅰ.SO2(g)+2H2O(l)+I2(g)=H2SO4 (l)+2HI(g) △H=35.9 kJ/mol
Ⅱ.2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) △H=470kJ/mol
Ⅲ.2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H=14.9kJ/mol
(1)反应2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)的△H= mol·L-1。
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为bensun反应,向水中加入1mol SO2和3mol I2,在不同温度下恰好完全反应生成的n(SO42-)和n(Ix-)的变化见图甲。
①Ix-中x= 。②温度达到120℃时,该反应不发生的原因是 。
(3)反应Ⅲ是在图乙中进行,其中的高分子膜只允许产物通过,高分子膜能使反应程度 ___ (填“增大”、“减小”或“不变”),在该装置中为了进一步增大达平衡时HI的分解率;不考虑温度的影响,还可以采取的措施为 。
(4)图丙是一种制备H2的方法,装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。
①写出阳极电极的反应式: 。
②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg17Al12)来储存,合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质,该反应的化学方程式为 。
8、下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO2发生反应的原因______。
9、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
化学反应方程式 |
| 化学平衡常数 |
①CO(g)+2H2(g) | ΔH1=-99 kJ•mol-1 | K1 |
②2CH3OH(g) | ΔH2=-24 kJ•mol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g) | ΔH3=-41 kJ•mol-1 | K3 |
(1)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH
该反应ΔH=__________________,化学平衡常数K=____________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)某温度下,将8.0molH2和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分钟后反应达平衡,测得二甲醚的体积分数为25%,则CO的转化率为________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有________。
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是_______________________________。
10、2-萘乙醚是香皂和化妆品等的香料添加剂。实验室用化学纯的2-萘酚、乙醇,分析纯的无水三氯化铁等反应制取。实验装置如图(夹持和加热装置略去),反应原理和有关数据如下:
物质 | 相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 熔点/°C | 沸点/°C | 溶解性 |
2-萘酚 | 144 | 1.22 | 121.6 | 285.5 | 不溶于冷水,溶于热水、乙醇等,能在NaOH溶液中溶解 |
乙醇 | 46 | 0.79 | -114.1 | 78.5 | 与水任意比互溶 |
2-萘乙醚 | 172 | 1.06 | 35 | 282 | 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等 |
实验步骤:
①在50mL三颈烧瓶中,加入3.6g2-蔡酚,1.2g氯化铁,6mL乙醇和沸石,微沸3h.稍微冷却,取下分水器和冷凝管,蒸出剩余的大部分乙醇。
②用冰水冷却三颈烧瓶析出固体,减压抽滤分离,冰水洗涤固体。再将漏斗上的固体转移至研钵中,加5mL冰水研磨后,减压抽滤,冰水洗涤。
回答下列问题:
(1)上述制备2-萘乙醚的反应类型与下列反应相同的是___________(填标号)。
A.甲烷燃烧 B.乙烯水化法制乙醇 C.制备乙酸乙酯
(2)回流装置中分水器上方仪器的作用是___________;步骤①使用分水器不断分离除去水,本实验应先在分水器中加入适量苯,让蒸出的有机物能流回反应瓶,这些措施都是为了使用分水器进行回流制备,回流物应满足的条件是___________。
(3)步骤②中,进行两次“抽滤,洗涤”的作用是___________,洗涤固体用冰水的目的是___________。
(4)结合题给信息,猜测2-萘酚具有___________(填酸、碱或中)性,依据是___________。
(5)实验结束后测得从分水器中流出的水为0.35mL,则2-萘乙醚的产率为___________%(保留两位有效数字,忽略②步洗涤的损失)。
11、氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。
(1)现有8克氧化铜被氢气还原后,得到红色固体6.8克,其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是_________;
(2)若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体__________克;
(3)若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应;
①生成标准状况下1.568升的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分是___________,其物质的量之比是_____________;
②把得到的溶液小心蒸发浓缩,把析出的晶体过滤,得晶体23.68克.经分析,原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中.求所得晶体的化学式为____________________。
12、由可催化合成
等有机化工产品.温度为
时在体系中发生以下反应:
主反应:
副反应:。
请回答下列问题:
(1)结合下图1信息写出主反应的热化学方程式是_____________。催化剂的选择是合成的核心技术之一,使用催化剂1或催化剂2合成
,产生
速率与温度的关系如图2.根据图2判断,活化能
________
(填“>”“=”“<”,下同),使用催化剂1或催化剂2时,合成
的_
______
。
(2)时,在一恒容的密闭容器中充入
和
充分发生上述反应,平衡混合物中
的体积分数与压强的关系如图所示:
判断和
的大小关系:
________
(填”>”“<”或“=”),并说明理由:____________________。
(3)若在一定温度下,在一恒压的密闭容器中充入和
,测得容器内的压强为
,达平衡后,测得反应前后容器中气体的物质的量之比是
;且
物质的量为
,在此温度下,
的转化率为__________,主反应的平衡常数
_________
为以分压表示的平衡常数,计算结果精确到小数点后2位);
(4)在一恒压绝热的密闭容器中,达到平衡时再往容器内充入,主反应的平衡常数将_______(填“增大”“减小”“不变”)。
13、铈可用作优良的环保材料,现以氟碳铈矿(CeFCO3,含Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备铈,其工艺流程如图所示:
已知:
①滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3;Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38];②Ksp[Ce(OH)3]=1×10-22];③lg2=0.3。
回答下列问题:
(1)粉碎“焙烧”时,氧化数据如表所示:
空气氧化法 | 氧化温度/℃ | 氧化率/% | 氧化时间/h |
暴露空气中 | 450~500 | 8g | l4 |
对流空气氧化炉中 | 450~500 | 98 | 6 |
在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是____。
(2)用盐酸和H2BO3提取Ce元素时,体现盐酸的性质有____,“滤渣Ⅰ”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应,则“滤渣Ⅱ”主要成分为____(化学式)。
(3)“滤液Ⅰ”中c(Ce3+)=0.1mol·L-1,用氨水调pH的范围是____,“滤液Ⅱ”中加入NH4HCO3反应的离子方程式为____,若Ce2(CO3)3经充分焙烧质量减少5.8t,则获得CeO2的质量为____t。
(4)用过量铝粉还原CeO2即可得Ce,反应的化学方程式为____,铝粉必须过量的原因是____。
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