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碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用,甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反...

碳和碳的化合物在生产、生活中有重要作用,甲醇水蒸气重整制氢系统可能发生下列三个反应:①CH3OH(g) 满分5 manfen5.com CO(g)+2H2(g) △H1=+90.8kJ/mol

②CH3OH(g)+H2O(g) 满分5 manfen5.comCO2(g)+3H2(g) △H2=+49kJ/mol

③CO(g)+H2O(g) 满分5 manfen5.com CO2(g)+H2(g) △H3=__________

回答下列问题:

(1)△H3=______;

(2)根据化学原理分析升高温度对反应②的影响__________;

(3)甲醇使用不当会造成其对水质的污染,用电化学可消除这种污染,其原理是电解CoSO4、稀硫酸和CH3OH混合溶液,将Co2+氧化成Co3+,Co3+再将CH3OH氧化成CO2

①电解时,阳极的电极反应式为________;

②Co3+氧化CH3OH的离子方程式为________。

(4)控制反应条件,反应①中的产物也可以用来合成甲醇和二甲醚,其中合成二甲醚的化学方程式为3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g),在相同条件下合成二甲醚和合成甲醇的原料平衡转化率随氢碳比满分5 manfen5.com的变化如图所示:

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合成二甲醚的最佳氢碳比为___________,对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(pB)代替物质的量浓度[c(B]也可以表示平衡常数(记作KP),水煤气合成二甲醚的反应的平衡常数表达式为KP=___________。

(5)在标态(反应物和产物都处于100kPa)和T(K)条件下由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质在T(K)时的标准焓,用符号△Hθ表示。已知石墨和一氧化碳的燃烧热△H分别为-393.5kJ/mol和-283.0kJ/mol,则CO2(g)、CO(g)的△H分别为____________、_____________。

 

(1)-41.8kJ/mol; (2)升高温度反应②速率加快,升高温度有利于反应②向正反应方向移动; (3)①Co2+-e-=Co3+(2分);②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+;(4)1.0(1分);;(5)-393.5kJ/mol;-110.5kJ/mol 【解析】 试题分析:(1)根据盖斯定律,②-①,整理可得CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H3=-41.8kJ/mol;(2)反应②的正反应是气体体积增大的吸热反应,升高温度,化学反应速率加快,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,由于该反应的正反应是吸热反应,所以升高温度,化学平衡向正反应方向移动;(3) ①电解时,溶液中Co2+氧化成Co3+,所以阳极的电极反应式为Co2+-e-=Co3+;②在阴极,Co3+氧化CH3OH,被还原变为Co2+;反应的离子方程式为6Co3++CH3OH+H2O =CO2↑+6Co2++ 6H+;(4) 根据图像可知,合成二甲醚时在CO与H2的物质的量的比是1.0时甲醇的转化率最高,所以最佳氢碳比为1.0;对于气相反应,用某组分(B)的平衡分压(pB)代替物质的量浓度[c(B]也可以表示平衡常数(记作KP),根据平衡常数的定义可得水煤气合成二甲醚的反应的平衡常数表达式为KP=;(5)在标态(反应物和产物都处于100kPa)和T(K)条件下由稳定单质生成1mol化合物的焓变称为该物质在T(K)时的标准焓,用符号△Hθ表示。已知石墨和一氧化碳的燃烧热△H分别为-393.5kJ/mol和-283.0kJ/mol,则①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=- -393.5kJ/mol ;②CO(g)+1/2O2(g) =CO2(g)、△H=-283.0kJ/mol ,①-②,整理可得:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol,所以CO2(g)、CO(g)的△H分别为-393.5kJ/mol、-110.5kJ/mol 考点:考查盖斯定律的应用、电解原理的应用及化学反应速率和化学平衡移动的有关知识。  
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二氧化氯是一种高效消毒剂,在60℃时用氯酸钾与草酸反应可生成二氧化氯,实验装置如下图所示:

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已知:通常状况下二氧化氯沸点为11.0℃,极易爆炸,制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体稀释,以防爆炸。回答下列问题:

(1)装置A中产物有K2CO3、ClO2和CO2等,写出该反应的化学方程式:_________;装置A中还应安装的玻璃仪器是_________,其作用是___________。

(2)装置B用冰水浴的原因是___________;

(3)实验过程中,装置C的溶液中除了会产生少量Na2CO3还会生成等物质的量的另外两种钠盐,其中一种为为NaClO2,则另一种钠盐的化学式为___________

(4)已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体NaClO2.请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:a._________;b _________;c.过滤、洗涤;d.干燥.

(5)工业上常用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2,用H2O2制备的ClO2比用盐酸制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是_________。

 

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水滑石材料在石油化学、塑料工业等方面均具有广泛用途,某活动小组同学进行如下实验制备某水滑石并测定其组成。

Ⅰ.水滑石的制备

(1)配制一定浓度的Mg(NO3)2与Al(NO3)3的混合溶液500mL,定容时,俯视刻度线,则所配溶液的浓度____________(填“偏大”或“偏小”)。

(2)配制c(NaOH)=1.6mol/L和c(Na2CO3)=0.8mol/L的混合溶液500mL,配制时,若用托盘天平称取NaOH固体,则需称取NaOH的质量为____________;该混合溶液中c(Na+)=___________mol/L。

(3)将(1)(2)所配溶液混合后,过滤即得水滑石,过滤时玻璃棒的作用是____________。

Ⅱ.水滑石组成的测定

(4)设上述制得的水滑石组成为MgaAlb(OH)c(CO3)d。已知:a+b+c+d=25(a、b、c、d为正整数)。制得的样品含MgaAlb(OH)c(CO3)d0.1mol,用1mol/L的盐酸使其完全溶解,消耗盐酸的体积为1.8L;同时生成2.24L(标准状况)CO2,此时溶液中只含AlCl3和MgCl2两种溶质。通过计算确定该水滑石的化学式(请写出计算过程)。

 

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Methylon(1,3-亚甲塞双氧甲基卡西酮)的一种合成路线如下:

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(1)A的分子式为______;B的结构简式为________;

(2)D中含氧官能团的名称为_________;

(3)反应⑤的反应类型是_________;

(4)B的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_______种(不含立体异构)

a.属于芳香族化合物   b.能与NaOH溶液反应   c.结构中除苯环外不含其他环状结构

其中核磁共振氢谱显示只有4组峰,且不能发生银镜反应的同分异构体是_______(填结构简式);

(5)参照上述Methylon的合成路线并结合,设计一种以苯和乙酸为原料制备香料2-羟基苯乙酮(满分5 manfen5.com )的合成路线。

 

 

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钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示:

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(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为______;

(2)焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是_______(答出一条即可);

(3)焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2满分5 manfen5.comMoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是______(填化学式);当生成1molSO2时,该反应转移的电子的物质的量为_______mol;

(4)碱浸时,MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为___________;

(5)过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率为97.5%,已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol/L,c(SO42-)=0.040mol/L,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、则Ksp(BaMoO4)=_______[加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略]

 

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已知反应2N2O5(g) 满分5 manfen5.com 4NO2(g)+O2(g)的分解速率表达式为v=k.cm(N2O5),k正是与温度有关的常数,340K时实验测得的有关数据如下:

t/min

1

2

3

4

c(N2O5)/mol·L-1

0.120

0.080

0.057

0.040

V/mol·L-1·min-1

0.042

0.028

0.020

0.014

下列有关叙述不正确的是(     )

A.340K时,速率表达式中m=1

B.340K时,速率表达式中k≈0.35min-1

C.340K时,若c(N2O5)=0.100mol·L-1,则v≈0.035mol·L-1min-1

D.若t=2min时升高温度,则m不变,k减小

 

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