题目内容
【题目】(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。那么用太阳能分解10mol水消耗的能量是____________kJ;
(2)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJmol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJmol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJmol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJmol-1
则由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为____________。
(3)在容积为1.00L的容器中,通入一定量N2O4,发生N2O4(g) 2NO2(g), 100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,v(N2O4)=_______________________,
(4)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________kJ。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
上述反应中,正反应速率为v正= k正·x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·x(H2)·x(I2),其中k正、k逆为速率常数, 若k正 = 0.0027min-1,在t=40min时,v正=_______min-1
【答案】 2858 2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g) +H2O(g) △=-204.7 kJmol-1 0.0010mol/(L·s) 299 1.95×10-3
【解析】(1)由H2(g)的燃烧热△H为﹣285.8kJmol﹣1知,1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ,即分解1mol H2O(l)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ,则分解10mol H2O(l)消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ。
(2)(i)CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=﹣90.1kJmol﹣1;(iV)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=﹣24.5kJmol﹣1;依据盖斯定律,由(i)×2+(iV)可以得到由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g) △H=﹣204.7kJmol﹣1。
(3)由图可知,在0~60s时段,的浓度由0.100 mol/L减小到0.040 mol/L,减小了0.060 mol/L,所以v(N2O4)= =0.0010mol/(L·s)。
(4)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的ΔH= +11kJ·mol-1,1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为(+11kJ+436kJ +151kJ)+299kJ。由表中数据可知,在t=40min时,x(HI)= 0.85 ,若k正 = 0.0027min-1,v正= k正·x2(HI)=0.0027min-11.95×10-3min-1。
【题目】下列各组物质中,X是主要物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的组合是 ( )
A | B | C | D | |
X | FeCl2溶液 | FeCl3溶液 | Fe | Na2SO4溶液 |
Y | FeCl3 | CuCl2 | Al | Na2CO3 |
Z | Cu | Fe | NaOH溶液 | BaCl2溶液 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是__________________________。
(2)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是__________________________。
(3)若向第III步B中的黄色溶液中通入H2S气体,会观察到有淡黄色沉淀生成,写出该反应的化学方程式__________________________。
(4)若将制取的SO2通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其反应的离子方程式为__________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示.他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是_____(填“甲”、“乙”或“丙”)。
过程Ⅳ,B溶液中含有的离子 | 过程Ⅵ,B溶液中含有的离子 | |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42﹣ |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42﹣ |
(6)将B中的FeCl2溶液换成100mLFeBr2溶液并向其中通入2.24LCl2(标准状况下),若溶液中有1/2的Br﹣被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为____。