【题目】用Cl2生产含氯有机物时会产生HCl。
利用反应__HCl(g)+__O2(g)__Cl2(g)+__H2O(g)可实现氯的循环利用。
完成下列填空:
(1)配平该化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。_____
(2)若将该反应设计成一原电池,则Cl2应在_____(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(3)上述反应中所有元素原子半径由大到小的顺序为_____;与氯元素同族的短周期元素原子最外层电子排布式为____。
(4)判断氯、溴非金属性强弱的依据是____(选填序号)。
a.熔点:Cl2<Br2 b.氧化性:Cl2>Br2 c.热稳定性:HCl>HBr d.酸性:HCl<HBr
(5)上述反应若在固定体积的密闭容器中发生,能说明反应已达平衡的是__(选填序号)。
a.2v(HCl)正=v(Cl2)逆 b.体系压强不再改变
c.混合气体密度不变 d.
=K
(6)若反应容器容积为2L,4molHCl与1molO2混合气体反应至8min时,测得容器内气体压强减小了10%,则用HCl表示的该反应的化学反应速率为___。
(7)图是在4种不同投料比下,温度对HCl平衡转化率影响的曲线(
=1,2,4,6)
![]()
①曲线a对应的投料比
____。
②不改变投料比,使曲线b达到曲线d相同的HCl平衡转化率,可采取的措施有____;____。
【答案】
负极 Cl>O>H 1s22s22p5 bc bd 0.125mol/(Lmin) 6∶1 降低温度 增大压强
【解析】
(1)根据化合价升降守恒,配平方程式,并分析电子转移的方向和数目;
(2)4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)反应中氯化氢被氧化,发生氧化反应结合原电池原理分析判断;
(3)根据电子层越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数大的原子半径小;与氯元素同族的短周期元素原子为F,核外有9个电子,据此分析解答;
(4)非金属性越强,对应氢化物越稳定,单质的氧化性越强,最高价含氧酸的酸性越强,与物理性质、无氧酸的酸性无关;
(5)根据化学平衡的特征分析判断;
(6)利用三段式结合阿伏伽德罗定律分析计算;
(7)①在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大;②由图可知,当投料比相同时,升高温度,HCl的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,结合方程式4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)分析解答。
(1)__HCl(g)+__O2(g)__Cl2(g)+__H2O(g)中Cl元素有-1价变成0价,O元素由0价变成-2价,根据化合价升降守恒,配平得:4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g),反应中转移4个电子,电子转移的方向和数目可以表示为
,故答案为:
;
(2)4HCl(g)+ O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)反应中氯化氢被氧化,发生氧化反应,应该在负极反应,则Cl2应在负极附近逸出,故答案为:负极;
(3)电子层越多,原子半径越大,同周期元素,原子序数大的原子半径小,则原子半径为Cl>O>H;与氯元素同族的短周期元素原子为F,核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,故答案为:Cl>O>H;1s22s22p5;
(4)氯、溴非金属性强弱的依据是单质的氧化性、氢化物的稳定性,与氢气化合的难易程度、最高价含氧酸的酸性强弱有关,与物质的熔点、无氧酸的酸性等无关,故答案为:bc;
(5)a.2ν(HCl)正=ν(Cl2)逆,正、逆反应速率不等,不能说明达到平衡状态,故a错误;b.恒容时,压强为变量,则体系压强不再改变,说明达到平衡状态,故b正确;c.气体的质量、体积不变,则密度始终不变,则混合气体密度不变,不能说明达到平衡状态,故c错误;d.
=K,说明是平衡状态,故d正确;故答案为:bd;
(6) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
开始(mol) 4 10 0
转化(mol) 4x x 2x 2x
8min(mol) 4-4x1-x 2x 2x
测得容器内气体压强减小了10%,即气体的物质的量减小了10%,则
=0.9,解得x=0.5,则用HCl表示的该反应的化学反应速率为
=0.125mol/(Lmin),故答案为:0.125mol/(Lmin);
(7)①在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a的
为6∶1,b为4∶1,c为2∶1,d为1∶1,故答案为:6∶1;
②由图可知,当投料比相同时,升高温度,HCl的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,因此不改变投料比,使曲线b达到曲线d,需要增大HCl的转化率,平衡正向移动,结合方程式4HCl(g)+O2(g)2Cl2
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】采用乙烯与甲苯为主要原料,按下列路线可合成有机物E、F:
![]()
已知:![]()
请回答:
(1)B中官能团的名称是_________,反应⑥的反应类型是__________。
(2)F的结构简式___________________________。
(3)D→E的化学方程式_________________________________。
(4)下列有关说法不正确的是_________。
A.E能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应,而B不能与新制的Cu(OH)2悬浊液发生反应
B.
不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.1molE和足量H2反应,最多消耗4molH2
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。AC2是非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子在外界。根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_________;
(2)B的氢化物的分子立体构型是_____;其中心原子采取_______杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式为_______;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为______。
(4)E的核外电子排布式是______,ECl3形成的配合物的化学式为_____
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】我们祖先的四大发明之一黑火药的爆炸反应为:S+2KNO3+3C
A+N2↑+3CO2↑(已配平)。请回答下列问题:
(1)生成物固体A属于___________晶体,上述化学反应的氧化剂是__________(写化学式);
(2)硫元素在周期表中的位置为_________能说明氯的非金属性比硫强的实验是_______(任写一条即可);
(3)C原子最外层电子的电子排布式是_____,CCl4是一种常见的有机溶剂,写出其电子式_____,判断其属于_________(填“极性”、“非极性”)共价键_____分子(填“极性”或“非极性”)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某课外活动小组,为研究金属的腐蚀和防护的原理,做了以下实验:将剪下的一块镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按如图所示的装置进行实验,过一段时间后观察,下列现象不可能出现的是( )
![]()
A.B中导气管中产生气泡B.B中导气管里形成一段水柱
C.金属片剪口变红D.锌被腐蚀
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将少量CuSO4粉末溶于盛有水的试管中得到一种天蓝色溶液,先向试管里的溶液中滴加氨水,首先形成蓝色沉淀。继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入乙醇溶剂,将析出深蓝色的晶体。
(1)溶液中呈天蓝色微粒的结构可用示意图表示为_______,1 mol该天蓝色微粒所含的σ键数目为________。
(2)加入乙醇的作用是__________。
(3)写出蓝色沉淀溶解成深蓝色溶液的离子方程式______________。
(4)得到的深蓝色晶体是[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中Cu2+与NH3之间的化学键称为_____,提供空轨道的微粒是_______,提供孤电子对的成键原子是_____,该晶体中配体分子的VSEPR模型为_______。
(5)下列说法正确的是_________
a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
b.氨气分子和水分子的空间构型不同,氨气分子的键角大于水分子的键角
c.氨气极易溶于水,是因为氨气分子和水分子之间形成2种不同的氢键
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氮的单质及其化合物性质多样,用途广泛。
完成下列填空。
(1)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2;
2NO+2CO
2CO2+N2+Q(Q>0)
某温度下测得该反应在不同时间内的CO浓度如下表:
时间(s) 浓度(mol/L) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c (CO) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
该反应的平衡常数表达式为________;温度升高,K值________(选填“增大”、“减小”、“不变”);前2s内的平均反应速率v(N2)=________;若上述反应在密闭容器中发生,达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是_______________。
(2)工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是_________________。
(3)实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨,反应在一定条件下已达到平衡的标志是___________。
a.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.容器内的压强保持不变
c. N2、H2、NH3的浓度不再发生变化
d.反应停止,正、逆反应的速率都等于零
(4)常温下向含1mol溶质的稀盐酸中缓缓通入1molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度有大到小的顺序是____________;在通入NH3的过程中溶液的导电能力________(选填“变大”、“变小”、“几乎不变”)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定条件下,在水溶液中1 mol ClOx-(x=0,1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示,下列有关说法正确的是( )
![]()
A.e是ClO3-
B.b→a+c反应的活化能为60 kJ·mol-1
C.a、b、c、d、e中c最稳定
D.b→a+d反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO3-(aq) ΔH=-116 kJ·mol-1
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】二氧化硫是造成大气污染的主要有害气体之一,工业制备硫酸的接触室中二氧化硫不能完全转化为三氧化硫,尾气必须处理。某兴趣小组模拟接触室中反应,如图是分别在三种不同实验条件下进行反应,反应物二氧化硫的浓度随时间的变化。
![]()
(1)工业制硫酸的接触室中用二氧化硫与氧气制三氧化硫的生产条件为_______。
(2)实验②,0~4min 平均反应速率v(O2)=______。
(3)实验③可能改变的条件是什么:______请简述理由。______(已知正反应放热)
(4)二氧化硫尾气可以用氨水吸收,最终的产物可能有(NH4)2SO4、(NH4)2SO3、NH4HSO3。若三者的物质的量浓度相同时,铵根离子浓度由大到小的顺序为______。
(5)浓硫酸是常见的干燥剂,请解释不能干燥硫化氢与氨气的原因_____。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com