X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下,W为无色液体。它们之间转化关系如图所示,请回答:
(1)工业上每制取1molZ要放出46.2 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)工业制取Z的化学平衡常数K与T的关系如下表:
T/K |
298 |
398 |
498 |
…… |
K/(mol·L—1)—2 |
4.1×106 |
K1 |
K2 |
…… |
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填写“>”“=”或“<”)
②恒温固定体积的容器中,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 (填序号字母)。
A.容器内各物质的浓度之比为化学计量数比
B.混合气体密度保持不变
C.容器内压强保持不变
D.混合气体相对分子质量保持不变
(3)某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
①A中发生反应的化学方程式是 。
②B中浓H2SO4的作用是 。
(4)写出D装置中反应的化学方程式 。
(5)a中通入空气的作用 。
氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
生成氢氧化物沉淀的pH
|
Mg(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀时 |
9.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
12.4 |
8.3 |
2.8 |
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。
(2)加氨水调节溶液的PH范围为 。
(3)滤渣2 的成分是 (填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↓+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是 (填化学式)。
②B中盛放的溶液是 (填字母)。
a.NaOH 溶液 b.Na2CO3 溶液 c.稀硫酸 d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: 。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ |
电解法,反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。 |
方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -akJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H = kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H >0
水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示。
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
下列叙述正确的是 (填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
有机物A的分子式为C9H10O2,A在光照条件下生成的一溴代物B,可发生如下转化关系(无机产物略):
其中K物质与氯化铁溶液发生显色反应,且环上的一元取代物只有两种结构。
已知:①当羟基与双键碳原子相连时,易发生如下转化:RCH=CHOH→RCH2CHO;
②-ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题:
(1)F与I中具有相同的官能团,该官能团的名称是 。
(2)上述变化中属于水解反应的是 (填反应编号)。
(3)写出结构简式,G: ,M: 。
(4)写出下列反应的化学方程式:
FE :
反应①: ,
(5)写出所有符合下列要求的A的同分异构体 。
I.含有苯环 II.能发生银镜反应,且能使氯化铁溶液显紫色
III. 苯环上的一元取代物只有一种
美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池,用质子(H+)溶剂,在200oC左右供电。电池总反应为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,右图是该电池的示意图,下列说法正确的是
A.a极为电池的正极
B.电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极
C.电池正极的电极反应为:4H+ + O2 + 4e-=2H2O
D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移
下列陈述I、II正确并且有因果关系的是:
选项 陈述I 陈述II
A 常温下铁与浓硫酸、浓硝酸均不反应 可用铁槽车密封运送浓硫酸、浓硝酸
B H2O2、SO2都能使酸性KMnO4褪色 H2O2表现还原性,SO2表现漂白性
C Al有还原性 利用铝热反应冶炼金属Mn
D 将水蒸气通过灼热的铁粉,铁粉变红褐色 铁粉与水蒸气反应生成Fe2O3