对于反应A + B = C,下列条件的改变一定使化学反应速率加快的是
A.升高体系的温度 B.增加体系的压强
C.增大C的物质的量 D.增加A的物质的量
在298 K、100 kPa时,已知:
Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH1 2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH2
2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH2和ΔH1之间的关系正确的是
A.ΔH3=2ΔH1-ΔH2 B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH3=2ΔH1+ΔH2 D.ΔH3=ΔH2-ΔH1
关于化学反应与能量的说法正确的是
A.任何化学反应都伴随有能量变化
B.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
C.化学键的断裂会放出能量
D.反应物总能量比生成物总能量高的反应是吸热反应
(16分)间硝基苯胺(Mr=128)是一种重要的染料中间体。它是一种黄色针状结晶,微溶于水,随温度升高溶解度增大,溶于乙醇、乙醚、甲醇。间硝基苯胺可选用间二硝基苯与碱金属多硫化物进行选择性还原,其反应式如下:
已知:R-NH2 + H+ → R-NH3+
实验步骤:
①在100mL锥形瓶中加入8g结晶硫化钠与30mL水,搅拌溶解。再加入2g硫黄粉,缓缓加热并不断搅拌到硫黄粉全部溶解,冷却后备用。
②在150mL三颈烧瓶中加入4.74g间二硝基苯(Mr=158)与40mL水,安装机械搅拌装置、滴液漏斗和回流冷凝管如图所示,将步骤①配制的多硫化钠溶液加入滴液漏斗。
③加热三颈烧瓶至瓶内微微沸腾,开动搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液。慢慢滴加多硫化钠溶液,滴加完毕后继续搅拌回流30min。移去热源,用冷水浴使反应物迅速冷却到室温后,减压过滤,滤饼洗涤三次。
④在150mL某容器中配制稀盐酸(30mL水加7mL浓盐酸),将上述粗产物转移进该容器,加热并用玻璃棒搅拌,使间硝基苯胺溶解,冷却到室温后减压过滤。
⑤冷却滤液,在搅拌下滴加过量浓氨水到pH=8,滤液中逐渐析出黄色的间硝基苯胺。
⑥冷却到室温后减压过滤,洗涤滤饼到中性,抽干,产物重结晶提纯,在红外灯下干燥,称重,得2.56g。
回答下列问题:
(1)滴液漏斗较普通分液漏斗的优点 ;第④步中配制稀盐酸的容器名称为 。
(2)间二硝基苯和间硝基苯胺都有毒,因此该实验应在 内进行。
(3)在铁和盐酸作用制得初生态氢原子(还原性远强于碱金属多硫化物)也可以将硝基还原为氨基,却未被采用,其可能原因为 。
(4)第④步用盐酸溶解粗产品,而不用水的原因 。
(5)第③步中滤饼洗涤三次,可选用的洗涤剂为( );第⑥步产物要进行重结晶,可选用的试剂为( )。
A.冷水 B.热水 C.乙醚 D.乙醇
(6)第③步中,搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液后再滴加多硫化钠溶液,其原因为 。
(7)第⑥步中要将滤饼洗涤到中性,检验方法为 。
(8)该反应的产率为 。
(14分)CO2作为未来碳源,既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”,又可有效地解决温室效应。请回答下列问题:
(1)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H = +206 kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入2 L恒容密闭容器,某温度下反应5 min后达到平衡,此时测得CO的物质的量为0.10 mol,则5 min内H2的平均反应速率为 。平衡后可以采取下列 的措施能使n(CO):n(CH4)增大。
A.加热升高温度
B.恒温恒容下充入氦气
C.恒温下增大容器体积
D.恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
(2)工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H= + 41.3 kJ·mol-1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式 。
②该反应的△S 0(填“>”或“<”或“=”),在 情况下有利于该反应自发进行。
(3)某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) : n(CO),在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气(CO的投入量均为1 mol),分别在230°C、250°C和270°C进行实验,测得结果如下图,则230℃时的实验结果所对应的曲线是 (填字母);理由是 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K: 。
(18分)某无机化合物A由X、Y两种元素组成。在空气中充分灼烧得到含X元素的8g红棕色固体B,并产生能使品红褪色的气体C,将该气体全部通入足量的双氧水中得D溶液,再向D溶液中加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥得46.6g固体。
(1)写出X在元素周期表中的位置 ,写出Y2-的结构示意图
写出B的化学式
(2)写出气体C通入H2O2中反应的离子方程式
(3)将A溶于D的稀溶液中得到E,并产生一种单质固体和一种气体,写出该反应的化学方程式
(4)将化合物E固体隔绝空气充分灼烧,使其分解,生成等物质的量的B、C和另一种化合物,则另一种化合物的分子式是 ;有同学认为该分解反应得到的固体产物中除B外,还可能会有含X元素的低价态物质,请判断该同学的观点是否合理 理由是
(5)请设计实验证明E完全分解后的固体产物中是否含有X元素的低价态化合物