题目内容
6.①在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成HCHO(填“CO、CO2”或“HCHO”).2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)△H=-470KJ•mol-1.
②甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会 影响Ag催化剂的活性.用氨水可以溶解除去其中的AgCl,写出该反应的离子方程式:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O或AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-.
(2)已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0CH3OH(g)△H=-a kJ•mol-1.
①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下:
| 温度(℃) | 250 | 300 | 350 |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下,在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
| 时间(min) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 压强比(P后/P前) | 0.98 | 0.90 | 0.80 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
(3)利用钠碱循环法可除去SO2,消除SO2对环境的污染.吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
| n(SO32-):n(HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
②在NaHSO3溶液中离子浓度关系正确的是ac (填字母).
a.c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
b.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
c.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+(OH-)
d.c( Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
分析 (1)①使用催化剂可以降低反应的活化能,活化能越低,普通分子越容易转化成活化分子,反应越容易,反应速率越快;
根据图表可知2HCHO(g)+O2(g)═2CO(g)+2H2O(g)中反应物能量高,生成物能量低,故该反应为放热反应,由图可知1mol甲醛反应放出热量为(676-158-283)kJ;
②氯化银中加入氨水,发生络合反应生成银氨络合离子;
(2)①计算浓度商,与化学平衡常数相对大小确定反应方向,如果Qc=K,处于平衡状态,Qc<K,反应向正反应进行,Qc>K,反应向逆反应进行;
②温度、体积不变的可逆反应中,气体的压强之比等于其物质的量之比,据此计算反应后气体体积的物质的量,从而计算氢气反应的物质的量,再根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算反应速率;
20min处于平衡,计算平衡时总物质的量,再利用差量法计算参加反应CO物质的量,进而计算CO转化率;
(3)①由表格中的数据可知,HSO3-越多,酸性越强,则电离生成氢离子;
②a.亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,但电离和水解程度都较小,水还电离出氢离子;
b.根据物料守恒得c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,所以c(SO32-)>c(H2SO3);
c.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3);
d.根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-).
解答 解:(1)①根据图象可以看出转化成甲醛时活化能最低,使用催化剂时主要产物为HCHO;
2HCHO(g)+O2(g)═2CO(g)+2H2O(g)该反应为放热反应,△H=-2(676-158-283)=-470KJ•mol-1,
故答案为:HCHO;-470KJ•mol-1;
②氯化银与氨水发生络合反应的离子方程式:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O或者AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-,
故答案为:AgCl+2NH3•H2O=Ag(NH3)2++Cl-+2H2O或AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-;
(2)①浓度商Qc=$\frac{0.8}{0.4×0.{4}^{2}}$=12.5>2.041,则平衡向逆反应方向移动,所以反应速率v正<v逆,
故答案为:<;
②温度、体积不变的可逆反应中,气体的压强之比等于其物质的量之比,15min压强比(P后/P前)=0.80,则反应后气体的物质的量=3mol×0.80=2.40mol,气体减少的物质的量=3mol-2.4mol=0.6mol,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)中根据气体减少的物质的量与氢气之间的关系式知,参加反应的氢气的物质的量0.6mol,则氢气的反应速率=$\frac{\frac{0.6mol}{2L}}{15min}$=0.02 mol•( L•min)-1;
20min处于平衡状态,此时混合气体总物质的量为3mol×0.7=2.1mol,故气体减少的物质的量=3mol-2.1mol=0.9mol,由于1molCO反应总物质的量减小2mol,则参加反应的CO的物质的量=$\frac{0.9mol}{2}$=0.45mo,则CO的转化率=$\frac{0.45mol}{1mol}$=45%,
故答案为:0.02 mol•( L•min)-1;45%;
(3)①由表格中的数据可知,HSO3-越多,酸性越强,则电离生成氢离子,电离方程式为HSO3-?H++SO32-,显酸性是因其电离大于其水解,
故答案为:酸;
②a.亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,但电离和水解程度都较小,水还电离出氢离子,所以该溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),故a正确;
b.根据物料守恒得c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),亚硫酸氢根离子电离程度大于水解程度,所以c(SO32-)>c(H2SO3),所以c(Na+)<2c(SO32-)+c(HSO3-),故b错误;
c.溶液中存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),物料守恒c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3),所以得c(H2SO3)+c(H+)=c(SO32-)+(OH-),故c正确;
d.根据电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),故d错误;
故选:ac.
点评 本题考查化学平衡计算、平衡常数应用、反应热计算、离子浓度大小比较等,是对学生综合能力的考查,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,题目难度中等.
| 选项 | X | Y | Z | M |
| A | O2 | CO2 | CO | C |
| B | HNO3 | Fe(NO3)3 | Fe(NO3)2 | Fe |
| C | NaOH | NaHCO3 | Na2CO3 | CO2 |
| D | NH3 | NO | NO2 | O2 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| 正丁醇 | 冰醋酸 | 乙酸正丁酯 | 正丁醚 | |
| 密度/(g/cm3) | 0.810 | 1.049 | 0.882 | 0.7689 |
| 沸点/℃ | 118.0 | 118.1 | 126.1 | 142 |
①将仪器a中反应后的混合液与仪器e中的馏出物合并,转入分液漏斗中;
②依次用水、少量10%的碳酸钠溶液和水洗涤,分离后再加干燥剂M,静置一段时间后,弃去M;
③将最终得到的反应粗产物转入洗净的仪器a中,加入几粒沸石,进行蒸馏,得到乙酸正丁酯9.1g.请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶.
(2)在分液时应选如右图装置中的B(填序号).
(3)写出制备乙酸正丁酯的化学方程式:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O.
(4)第一次水洗的目的是除去硫酸及部分乙酸.
(5)干燥剂M可以是B(填序号)
A.五氧化二磷B.无水硫酸钠C.碱石灰D.氢氧化钠固体
(6)本实验所得到的乙酸正丁酯的产率是61.1%.
| A. | 3s23p63d2 | B. | 2d10 | C. | 3s23p64s2 | D. | 3s23p33d5 |
| A. | 饮用水越纯净对人体越有益 | |
| B. | 调味剂和营养剂加得越多越好 | |
| C. | 垃圾分类有利于资源回收利用,废易拉罐不是有害垃圾,可回收利用 | |
| D. | 为消除碘缺乏症,卫生部规定必须在食盐中加碘单质 |