题目内容
【题目】(1)根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是________。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41 kJ·mol-1
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.若当H2O为液态时反应热为ΔH2,则ΔH2>ΔH
(2)25℃、101 kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式是_________。
(3)已知反应:N2(g) + O2 (g) = 2NO(g) △H1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H2
N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反应焓变为________________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
(4)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________。
【答案】BH2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJ·mol-12△H1+3△H2—2△H3C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
【解析】
(1).根据图分析,一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气为放热反应,故A错误;B.图显示二氧化碳和氢气反应生成一氧化碳和水为吸热反应,故正确;C.该反应为吸热反应,故错误;D.从气态水变成液态水需要放热,所以该反应吸收的热量减少,数值变小,故错误。故选B。 (2) 25℃、101 kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量,即1mol氢气完全反应生成液态水放出的热量为285.8kJ,热化学方程式为:H2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJ·mol-1;(3) ①N2(g) + O2 (g) = 2NO(g) △H1 ;②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H2 ;③N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H3 ,根据盖斯定律分析,①×2+②×3-③×2即可得热化学方程式4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) △H4=2△H1+3△H2—2△H3 。 (4)100克碳酸钙的物质的量为1mol,则说明有0.5mol乙醇反应,则乙醇燃烧的热化学方程式为: C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
【题目】水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时;
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | -8.6 | 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | -97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是__________。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是_____________________。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是_____________。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是__________,第二次水洗的主要目的是________。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是________________________。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。
【题目】(一)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料,也是一种常用的制冷剂。
(1)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L 的密闭容器内充入1mol N2和3mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间 /min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
则从反应开始到25 min 时,以N2 表示的平均反应速率=__________。
(2)工业合成氨的反应方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH,下图1是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图2是合成氨反应在2L 容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
下列说法正确的是________________。
A.ΔH=-92.4kJ/mol
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的浓度越低越好
D.图II是不同温度下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且TA>TB;
E.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为mol·L-1·min-1
(3)一定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2 mol N2和7 mol H2,达到平衡时测得容器的压强为起始时的倍,在同一温度,同一容器中,将起始物质改为amol N2 ,b molH2,c mol NH3 (a,b,c均不为零)欲使平衡混合物中各物质的质量与原平衡相同,则a,b,c满足的关系为_____________(用含a,b,c的表达式表示),且欲使反应在起始时向逆反应方向进行,c的取值范围是_______
(二)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的△H______0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为________molL-1s-1
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020molL-1s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。T_______100℃(填“大于”“小于”),判断理由是________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是__________________。
(4)已知:
甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol-1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4 (g)+2H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol-1
乙醇异构化反应CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)) △H3=+50.7kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=____________ kJ·mol-1。