【题目】2017年5月18日,中国国土资源部地质调查局宣布,我国在南海进行的可燃冰试采获得成功,成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家,可燃冰即天然气水合物,甲烷含量占80%至99.9%。化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,回答下列问题:

(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:

①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H1 =-36kJ·mol-1

②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2 =+216kJ·mol-1

若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,每生产lmolCO,转移电子的数目为__________

(2)甲醇是一种用途广泛的化工原料,工业上常用下列两种反应制备甲醇:

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1 =-90kJ·mol-1 K1

CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) △H2 K2

己知:CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3 =-41.1kJ·mol-1 K3

H2O(l)=H2O(g) △H4 =+44.0kJ·mol-1 K4

则△H2=______ K2=_______ (用含K1、K3、K4的代数式表示)

(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)十3H2(g) CH3OH(g)十H2O(g)

①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________________

A.混合气体平均相对分子质量不变 B.混合气体密度不变

C.容器内压强恒定不变 D.反应速率满足以下关系:V(CO2)=3V(H2)

E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1

F.单位时间内断裂3NAH-H键的同时形成2molH-O键

②模拟过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示,若此时容器内压强为P,则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP_____________(用含P的代数式表示,数值保留两位小数),若此时再向容器内充入0.25molCO2和0.25molCH3OH的混合气体,则平衡______(填“正向“逆向“不”)移动。(已知:气体分压=气体总压×体积分数)

(4)甲醇可在电解银催化作用下制甲醛,从贵金属阳极泥中可提取“粗银”“粗银”(含Ag、Cu、Au)可用电解槽电解精炼,纯银作阴极,采用AgNO3和稀HNO3的混合液作电解液,阴极的主要电极反应式为_____。阴极还有少量副反应发生,产生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为_______。硝酸浓度不能过大,其原因是___________________________________________

【题目】我国钒钛磁铁矿分布广泛,储量丰富,不仅是铁的重要来源,其中伴生的钛、钒、铝等多种成分还具有很高的利用价值。其尾矿是工业提取钛的重要来源

I.钒钛磁铁矿的尾矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经选矿后得到钛精矿过一系列反应制得TiO2:

(1)氢氧化钠净化尾矿的目的是_________________________________

(2)写出钛精矿中FeTiO3与80%硫酸溶液反应的化学方程式:___________________

II.以TiO2为原料制备金属钛,流程如下:TiO2→TiCl4→Ti

(3)已知反应:TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H=十151kJ/mol,但不能由TiO2和Cl2直接反应(即氯化反应)来制取TiCl4试解释原因:___________________________________

(4)当往氯化反应体系中加入碳后,使得该反应在高温条件下能顺利制得TiCl4,从化学平衡的角度解释其原因___________________________________________

(5)己知碳的燃烧热394kJ/mol,请写出TiO2与Cl2、C反应制取TiCl4的热化学方程式_____________

III.以TiO2为原料可以制备Li4Ti5O12(一种锂离子电池的电极材料),过程如下:

(6)不同温度下,TiO2·xH2O与双氧水、氨水反应达到平衡所得实验结果如下表所示:

温度/℃

30

35

40

45

50

TiO2·xH2O的转化率

80%

90%

97%

93%

82%

该过程的理想温度为_______________,分析表中数据,解释TiO2·xH2O的转化率随温度变化的原因:_______________________________________,该反应的离子方程式为________________________

【题目】冬季是流感多发季节,最近我校许多学生得了流感,表现症状为发热头痛等,乙酰苯胺是磺胺类药物具有很好退热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称。其制备原理如下:

己知:①苯胺易被氧化:

②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表:

物质

熔点

沸点

溶解度(20℃)

乙酰苯胺

114.3℃

305℃

0.46

苯胺

-6℃

184.4℃

3.4

醋酸

16.6℃

118℃

易溶

注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。

实验步骤如下:

步骤1:在50mL烧瓶中加入9mL(0.10mol)苯胺、15mL(0.27mol)冰醋酸及少许锌粉,依照上图装置组装仪器。

步骤2:控制温度计示数约105℃,小火加热回流1h。

步骤3:趁热将反应混合物倒入盛有100mL冷水的烧杯中,冷却后抽滤,洗涤,得到粗产品。

步骤4:将步骤3所得粗产品进一步提纯后,称得产品质量为10.8g。

请回答下列问题:

(1)步骤1中加入锌粉的作用是________________________________

(2)步骤2加热可用_________________(填“水浴”或“油浴”)

(3)锥形瓶所接的蒸馏物是______________(填化学式)。实验这样设计的目的是__________________

(4)步骤2中,控制温度计读数在105℃左右的原因_______________,得到的粗产品需进一步提纯,该提纯方法是________________________________________________________

(5)纯净的乙酰苯胺为无色片状晶体,对无色片状晶体进行干燥,判断晶体干燥完全的实验方法是___________________________________________

(6)请计算所得到乙酰苯胺的产率是_________________________________________________

 0  188971  188979  188985  188989  188995  188997  189001  189007  189009  189015  189021  189025  189027  189031  189037  189039  189045  189049  189051  189055  189057  189061  189063  189065  189066  189067  189069  189070  189071  189073  189075  189079  189081  189085  189087  189091  189097  189099  189105  189109  189111  189115  189121  189127  189129  189135  189139  189141  189147  189151  189157  189165  203614 

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