【題目】(1)T1K時,將1mol二甲醚引入一個抽空的150L恒容容器中,發(fā)生分解反應(yīng):CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g)。
反應(yīng)時間t/min | 0 | 6.5 | 13.0 | 26.5 | 52.6 | ∞ |
氣體總壓p總/kPa | 50.0 | 55.0 | 65.0 | 83.2 | 103.8 | 125.0 |
①由此計算:反應(yīng)達平衡時,二甲醚的分解率為______,該溫度下平衡常數(shù)Kc=______。(填數(shù)值)
②若升高溫度,CH3OCH3的濃度增大,則該反應(yīng)為______反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),在恒溫恒容下,若要縮短上述反應(yīng)達到平衡的時間,可采取的措施有______、______。
(2)在T2K、1.0×104kPa下,等物質(zhì)的量的CO與CH4混合氣體發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)。反應(yīng)速率v=v正v逆=k正p(CO)p(CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),p為氣體的分壓(氣體分壓p=氣體總壓p總×體積分數(shù))。用氣體分壓表示的平衡常數(shù)Kp=4.5×10-5(kPa)-1,當CO轉(zhuǎn)化率為20%時,=______。
(3)工業(yè)上常用高濃度的K2CO3溶液吸收CO2得到溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖所示:
①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括(電極反應(yīng))______和H++=CO2↑+H2O。
②用離子方程式表示在陰極區(qū)再生的過程:______。
【答案】75% 7.5×10-5 放熱 加入催化劑 增大反應(yīng)物濃度 =
= 4.5×10-5×104×
=
2H2O–4e-=4H++O2↑
+OH-=H2O+
【解析】
(1)①結(jié)合三段式計算t=∞時各物質(zhì)的濃度,利用二甲醚的分解率公式和平衡常數(shù)k表達式計算;
②若升高溫度,CH3OCH3的濃度增大,說明平衡逆向進行,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(2)先通過反應(yīng)達到平衡時v正=v逆推導出平衡常數(shù)kp= ,再利用三段式計算平衡氣體分壓p(CO)、p(CH4)、p(CH3CHO)計算v正、v逆的比;
(3)①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括(電極反應(yīng))水失電子被氧化;②在陰極區(qū)水得到電子生成氫氣和OH-,在陰極區(qū)再生。
(1)①平衡時反應(yīng)的三段式
恒溫恒容條件下,氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比,即(1+2x):1=125.0kPa:50kPa,x=0.75mol,反應(yīng)達平衡時,二甲醚的分解率=×100=75%,c(CH3OCH3)=
=
mol·L-1,c(CH4)=c(H2)=c(CO)=
=
mol·L-1,平衡常數(shù)Kc=
=
=7.5×10-5;故答案為:75%;7.5×10-5;
②若升高溫度,CH3OCH3的濃度增大,說明平衡逆向移動,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),在恒溫恒容下,若要縮短上述反應(yīng)達到平衡的時間,可采取的措施有加入催化劑、增大反應(yīng)物濃度。故答案為:放熱;加入催化劑;增大反應(yīng)物濃度;
(2)在T2K、1.0×104kPa下,等物質(zhì)的量的CO與CH4混合氣體發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+CH4(g)CH3CHO(g)。反應(yīng)速率v=v正v逆=k正p(CO)p(CH4)-k逆p(CH3CHO),k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù),p為氣體的分壓(氣體分壓p=氣體總壓p總×體積分數(shù))。用氣體分壓表示的平衡常數(shù)Kp=4.5×10-5(kPa)-1,當CO轉(zhuǎn)化率為20%時, 反應(yīng)的三段式為
所以p(CH4)=p(CO)=×1.0×104kPa=
×104kPa,p(CH3CHO)=
×1.0×104kPa=
×104kPa,
=
= 4.5×10-5×104×
=
。故答案為:
=
= 4.5×10-5×104×
=
=0.8;
(3)①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括(電極反應(yīng))水失電子被氧化,2H2O–4e-=4H++O2↑,生成的氫離子與碳酸氫根反應(yīng)生成二氧化碳和水,H++=CO2↑+H2O。故答案為:2H2O–4e-=4H++O2↑;
②在陰極區(qū)水得到電子生成氫氣和OH-,在陰極區(qū)再生的過程:
+OH-=H2O+
。故答案為:
+OH-=H2O+
。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】從冬青中提取出的有機物A可用于合成抗結(jié)腸炎藥物Y及其他化學品,合成路線如下圖:
提示:
根據(jù)上述信息回答:
(1)請寫出Y中含氧官能團的名稱:__________________。
(2)寫出反應(yīng)③的反應(yīng)類型:_________________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學方程式:
②______________。
⑤_______________。
(4)A的同分異構(gòu)體I和J是重要的醫(yī)學中間體,在濃硫酸的作用下I和J分別生成和
,鑒別I和J的試劑為_________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】CPAE是蜂膠的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路線如下:
下列說法正確的是
A.可用金屬Na檢測上述反應(yīng)是否殘留苯乙醇
B.與苯乙醇互為同分異構(gòu)體的酚類物質(zhì)共有9種
C.1 mol咖啡酸最多可與含3 mol NaHCO3的溶液發(fā)生反應(yīng)
D.咖啡酸、苯乙醇及CPAE都能發(fā)生取代、加成和氧化反應(yīng)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】興趣小組在實驗室中模擬利用甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸,設(shè)計如圖裝置,下列說法錯誤的是( )
A.實驗時先點燃A處酒精燈再通甲烷
B.裝置B有均勻混合氣體、控制氣流速度、干燥混合氣體等作用
C.從D中分離出鹽酸的方法為過濾
D.裝置C經(jīng)過一段時間的強光照射后,生成的有機物有4種
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【題目】甲醇燃料電池是目前應(yīng)用比較廣泛的一種燃料電池,其工作原理如下圖所示:
下列說法正確的是( )
A.N為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
B.a為氧氣,b為甲醇
C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH減小
D.若有1 mol CO2生成,則有6 mol H+從甲池透過交換膜進入乙池
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室為探究銅與濃硫酸(足量)的反應(yīng),并驗證SO2的性質(zhì),設(shè)計如圖所示裝置進行實驗,下列說法錯誤的是( )
A.裝置B、C的目的分別是驗證二氧化硫的還原性、氧化性
B.實驗結(jié)束后可向裝置A的溶液中加水,以驗證是否有藍色溶液生成
C.裝置D的目的是驗證SO2的漂白性及漂白的不穩(wěn)定性
D.實驗時將導管a插入濃硫酸中,可防止裝置B中的溶液倒吸
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【題目】硫酸錳在電解錳、染料、造紙以及陶瓷等工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。利用軟錳礦(主要成分為MnO2,含鐵的化合物等雜質(zhì))和閃鋅礦(主要成分ZnS)制得硫酸錳的流程如下:
已知:常溫下,Ksp(ZnS)=1.2×l0-24、Ksp(MnS)=1.5×10-15
關(guān)于該流程說法錯誤的是
A.“酸浸”時,為了縮短浸取時間,常加入少量FeSO4溶液,FeSO4的作用可能是作催化劑。
B.“沉鋅”反應(yīng)為:Zn2+(aq)+MnS(s)ZnS(s)+Mn2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.25×109
C.“除鐵”時加二氧化錳是為了氧化Fe2+,然后向溶液加適量氨水將溶液pH調(diào)節(jié)為3~4
D.該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是ZnS
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A.含有OH-的溶液一定呈堿性
B.pH為3的鹽酸的c(H+)是pH為1的鹽酸的100倍
C.Na2SO3溶液與NaHSO3溶液中所含微粒的種類一定相同
D.pH相同的氨水與氫氧化鈉溶液,分別與同濃度同體積的鹽酸完全中和時,消耗氨水與氫氧化鈉溶液的體積一定相同
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【題目】氮及其化合物與人們的生活、生產(chǎn)密切相關(guān)�;卮鹣铝袉栴}:
(1)微生物作用下,廢水中的可轉(zhuǎn)化為
,該反應(yīng)分兩步反應(yīng):
I:2+(aq)+3O2(g)=2
(aq)+4H+(aq)+2H2O(l) △H=-546 kJ·mol-1
II:2(aq)+O2(g)=2
(aq) △H=-146 kJ·mol-1
則低濃度氨氮廢水中的(aq)氧化生成
(aq)的熱化學方程式為_____。
(2)在容積固定的密閉容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g) △H,隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。
①溫度T時反應(yīng)達平衡,混合氣體平衡總壓強為p Pa,N2O4氣體的平衡轉(zhuǎn)化率為75%,則反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)Kp=____(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。若溫度升高,Kp值將_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②溫度T時反應(yīng)達平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向____(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動,判斷理由是____。
③向絕熱密閉容器中通入一定量的NO2,某時間段內(nèi)正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是___(填字母)。
A.逆反應(yīng)速率:a點小于點c
B.反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)
C.反應(yīng)物濃度:a點小于b點
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