题目内容
【题目】按要求回答下列问题:
(1)常温下,将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合,2 min后溶液中明显出现浑浊,请写出相关反应的离子方程式:__________________________________________;若将此混合溶液置于50℃的水浴中,则出现浑浊的时间将__________ (填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)已知的电离平衡常数,向0.1mol/L溶液中滴加NaOH溶液至1:18,此时溶液PH=________。
(3)CO2与CH4经催化重整,制得合成气CO和H2:
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO(CO) |
键能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的热化学反应方程式为:___________________________。分别在v L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_______(填“A” 或“B ”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_________________________________。
(4)已知2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 4。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到20min时测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c / mol·L-1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 |
①此时,反应向___________ (填“左”或“右”)移动,才能达到平衡。
②从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的生成速率为_____________。
③达到平衡后CH3OH的浓度为_____________。
(5)制取聚乙二酸乙二酯的反应方程式_______________________________
(6)有一种耐热型树脂材料结构简式为,写出其合成单体除丙烯氰(CH2=CHCN),2-甲基苯乙烯外,还需要的单体名称是:__________。
(7)有机物R(C6H12O2)与稀硫酸共热生成A和B,A能够发生银镜反应,B不能发生催化氧化反应,那么R的结构简式为_________。
(8)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正=_________eV,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(9)某有机物A由C、H、O三种元素组成,相对分子质量为90 .将9.0gA完全燃烧的产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,A能与NaHCO3溶液反应,且2分子A之间脱水可生成八元环化合物.则A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是:_________________________
(10)已知:(R表示烃基,R1、R2表示烃基或氢原子)。设计以为原料制备的合成路线(提供CH3MgBr及需要的无机试剂)_______________________________________________________________。
【答案】S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 减少 6 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=+120kJ·mol-1 B 900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低 右 0.005mol/(Lmin) 0.12mol/L nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O 2-甲基-1,3-丁二烯或异戊二烯 HCOOC(CH3)2CH2CH3 小于 2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)
【解析】
(1)S2O32-在酸性条件下发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫气体;升高温度,反应速率加快。
(2)根据 计算。
(3)①根据焓变=反应物的总键能-生成物的总键能计算反应热;正反应气体物质的量增大,恒容容器与恒压容器比,相当于加压;
②900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大。
(4)①根据Q、K的关系判断反应方向;
②根据计算速率;
③利用“三段式”计算平衡后CH3OH的浓度。
(8)根据图示,CO(g)和H2O(g)的能量大于CO2(g)和H2(g);根据图示判断正反应活化能的最大值。
(1)S2O32-在酸性条件下发生歧化反应生成硫单质和二氧化硫气体,将等浓度的Na2S2O3溶液与硫酸溶液混合,反应的离子方程式是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;升高温度,反应速率加快,若将此混合溶液置于50℃的水浴中,则出现浑浊的时间将减少。
(2)=1.8×10-5,当c(CH3COOH:c(CH3COO-)=1:18,c(H+)=1×10-6,溶液pH=6。
(3)①焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH=413×4+745×2-1075×2-436×2=+120kJ·mol-1;CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) 正反应气体物质的量增大,A容器内气体压强增大,压强A>B,增大压强平衡逆向移动,由于正反应为吸热反应,所以两容器中反应达平衡后吸收的热量较多的是B;
②900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低,所以此反应优选温度为900℃。
(4)①Q= ,所以反应向右进行;
②由表中数据可知,从加入CH3OH开始反应到20min时,CH3OCH3的变化量为0.1mol/L,所以,=0.005mol/(Lmin) ;
③
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
开始 0.4 0.1 0.1
转化 2x x x
平衡 0.4-2x 0.1+x 0.1+x
,x=0.14,所以达到平衡后CH3OH的浓度为0.4+0.28=0.12 mol/L。
(5)乙二酸、乙二醇在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成聚乙二酸乙二酯和水,反应的反应方程式为nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O。
(6)为加聚反应的产物,合成的单体有丙烯氰(CH2=CHCN)、2-甲基-1,3-丁二烯()、2-甲基苯乙烯(),还需要的单体名称是2-甲基-1,3-丁二烯。
(7)C6H12O2与稀硫酸共热生成A和B,说明C6H12O2是饱和一元酯,酸性条件下水解为酸和醇,A能够发生银镜反应,说明A是甲酸,B不能发生催化氧化反应,说明该醇的α-C上没有H原子,B的结构简式是HOC(CH3)2CH2CH3,所以有机物R的结构简式是HCOOC(CH3)2CH2CH3。
(8)根据图示,CO(g)和H2O(g)的能量大于CO2(g)和H2(g),所以水煤气变换的ΔH小于0;根据图示,正反应活化能的最大值为1.86-(-0.16)=2.02 eV;该历程为COOH*+H*+H2O*生成COOH*+2H*+OH*,反应方程式是COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*。
(9)n(A)=0.1mol;燃烧后产生的各物质的物质的量是:n(H2O)= 5.4 g÷18g/mol=0.3mol,n(CO2)= 13.2 g÷44g/mol=0.3mol,则一个分子中含有3个C和6个H,因此,其中的O原子数为(90-12×3-1×6)÷16=3,因此该物质的分子式是C3H6O3;A能与NaHCO3溶液反应,且2分子A之间脱水可生成八元环化合物,说明A分子中含有羧基、羟基,A的结构简式是HOCH2CH2COOH,则A在一定条件下发生缩聚反应的产物的结构简式是。
(10)与氢气发生加成反应生成;发生催化氧化生成;由题中信息可知,与CH3MgBr反应生成
【题目】用如图所示装置检验对应气体时,不能达到目的是
(X—除杂装置、Y—检验装置)
实验目的 | 试剂X | 试剂Y | |
A | 检验溴蒸汽中混有的NO2 | CCl4试剂 | 石蕊试液 |
B | 检验HI中混有的HCl | 饱和NaCl溶液 | AgNO3溶液 |
C C | 浓盐酸与MnO2共热制取的氯气 | NaOH溶液 | 淀粉KI溶液 |
D | C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃制取的乙烯 | NaOH溶液 | Br2的CCl4溶液 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】、和在工业生产中有重要的应用。
(1)用处理废气中的会生成、两种单质。在该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________________。
(2)利用可消除污染,其反应为,不同温度下,向装有足量固体的恒容密闭容器中通入,测得气体的体积分数随时间的变化曲线如图所示。
①温度为T2时,内,的平均反应速率_____________________。
②该反应的 ________0(填“>”“<”或“=”),判断的理由是_________________。
(3)常温下,已知的电离平衡常数 , ,通过计算可得的溶液___________。
(4)为了确定氧化速率方程式 中 的值(取整数),进行了相应实验。当溶解的浓度为时, 与速率()数值的关系如下表所示,则_______。
| 3.65 | 7.30 | 10.95 | 14.60 |
10.2 | 40.80 | 91.80 | 163.20 |
(5)某工业废水中含有、等离子。取一定量的该工业废水,向其中滴加溶液,当开始沉淀时,溶液中 _______(保留两位有效数字)。(已知:25℃时,, )