工业上常利用CO2为初始反应物,合成一系列重要的化工原料。
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH1
反应Ⅱ:NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+72.49 kJ·mol-1
总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH3=-86.98 kJ·mol-1
请回答下列问题:
①反应Ⅰ的ΔH1=______________。
②在________(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应Ⅱ的自发进行。
③一定温度下,在体积固定的密闭容器中按n(NH3)∶n(CO2)=2∶1 进行反应Ⅰ。下列能说明反应Ⅰ达到了平衡状态的是____________(填字母代号)。
A 混合气体的平均相对分子质量不再变化
B 容器内气体总压强不再变化
C NH3与CO2的转化率相等
D 容器内混合气体的密度不再变化
(2)将CO2和H2按质量比25∶3充入一定体积的密闭容器中,在不同温度下发生反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)。测得CH3OH(g)的物质的量随时间的变化如下图所示。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K(Ⅰ)______(填“>”“<”或“=”)K(Ⅱ)。
②欲提高CH3OH(g)的平衡产率,可采取的措施除改变温度外,还有__________(任写两种)。
③一定温度下,在容积均为2 L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后反应达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物起 始投入量 | 1 mol CO2、 3 mol H2 | a mol CO2 b mol H2 c mol CH3OH(g) c mol H2O(g) (a,b,c均不为0) |
若甲容器中反应达平衡后气体的压强为开始时的,则该温度下,反应的平衡常数为______;要使反应达平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_______________。
卤素单质在碱性溶液中容易发生歧化反应,歧化的产物依反应温度的不同而不同。
Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
下图为制取氯气、氯酸钾、次氯酸钠和检验氯气性质的微型实验装置:
装置中盛装的药品如下:
①多用滴管中装有5 mL浓盐酸;②微型具支试管中装有1.5 g KMnO4;③微型具支试管中装有2~3 mL浓硫酸;④U形反应管中装有30% KOH溶液;⑤U形反应管中装有2 mol·L-1 NaOH溶液;⑥、⑦双U形反应管中分别装有0.1 mol·L-1 KI-淀粉溶液和KBr溶液;⑧尾气出口用浸有0.5 mol·L-1 Na2S2O3溶液的棉花轻轻覆盖住
(1)检查整套装置气密性的方法是________。
(2)为了使装置④⑤中的反应顺利完成,应该控制的反应条件分别为___________。
(3)装置⑥⑦中能够观察到的实验现象分别是_________。
(4)如果把装置⑥⑦中的试剂互换位置,则______(填“能”或“不能”)证明氧化性Cl2>I2,理由是_______。
(5)已知氯酸钾和氯化钾的溶解度曲线如图所示,反应结束后,从装置④所得溶液中提取氯酸钾晶体的实验操作是______________。
(6)尾气处理时Cl2发生反应的离子方程式为_________。
(7)选择微型实验装置的优点有___________(任答两点)。
苯甲酸的电离方程式为+H+,其Ka=6.25×10-5,苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,H2CO3的Ka1=4.17×l0-7,Ka2=4.90×l0-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外, 还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)( )
A.H2CO3的电离方程式为 H2CO32H++CO32-
B.提高CO2充气压力,饮料中c(A-)不变
C.当pH为5.0时,饮料中 =0.16
D.相比于未充CO2的饮料,碳酸饮料的抑菌能力较低
在混合导体透氧膜反应器中一步同时制备氨合成气(N2、H2)和液体燃料合成气(CO、H2),其工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 膜I侧反应为: H2O+2e-=H2+O2- O2+4e-=2O2-
B. 膜II侧相当于原电池的负极
C. 膜II侧发生的反应为:CH4+O2--2e-=2H2+CO
D. 膜II侧每消耗1molCH4,膜I侧一定生成1mol H2
下面是丁醇的两种同分异构体,其结构简式、沸点及熔点如下表所示:
| 异丁醇 | 叔丁醇 |
结构简式 | ||
沸点/℃ | 108 | 82.3 |
熔点/℃ | -108 | 25.5 |
下列说法不正确的是
A.用系统命名法给异丁醇命名为:2-甲基-1-丙醇
B.异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰,且面积之比是1∶2∶6
C.用蒸馏的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来
D.两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃
过氧化钠具有强氧化性,遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂,化学方程式为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列说法中不正确的是
A.氧化性:Na2O2>Na2FeO4>FeSO4
B.FeSO4只作还原剂,Na2O2既作氧化剂,又作还原剂
C.由反应可知每3mol FeSO4完全反应时,反应中共转移12 mol 电子
D.Na2FeO4处理水时,不仅能杀菌消毒,还能起到净水的作用