【题目】化学反应中的能量变化是人类获取能量的重要途径。
(1)液化气是一种重要的家庭燃料,下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量变化最相符的是___
A.
B.
C.![]()
(2)人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化为___。
(3)已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH—O键要放出463 kJ的能量,试计算2H2+O2=2H2O反应中的ΔH=___kJ·mol-1。
(4)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
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①电极X的材料是___;电解质溶液Y是___;
②银电极为电池的___极,发生的电极反应为___;X电极上发生的电极反应为___;
③如果闭合电路前X电极与银电极质量相等,当电路中通过0.1mol电子时,两电极质量差为___g。(原子量Cu:64;Ag:108)
【答案】A 电能 -484 铜 硝酸银溶液 正 Ag++e-=Ag Cu-2e-=Cu2+ 14
【解析】
原电池是由两个半电池组成的,根据电池反应式2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s) 判断,铜是负极,银是正极,负极上铜失电子发生氧化反应,正极上银离子得电子发生还原反应,则铜极应处于含有铜离子的可溶性盐溶液中,银处于含有银离子的可溶性银盐溶液中,电子从负极沿导线流向正极。根据此分析进行解答。
(1)液化气燃烧是放热反应,反应物总能量应该高于生成物总能量,故答案选A。
故答案为A。
(2)人们普遍使用的干电池工作时是利用了原电池原理,将化学能转化为电能。
故答案为 电能
(3)2H2+O2=2H2O反应中2molH2中的化学键断裂要吸收436kJ×2=872KJ能量,1mol O2中的化学键断裂吸收496kJ能量,2molH2O中含有4molH-O键,故成键放出463×4KJ=1852KJ的能量,故放出的能量=1852-496-872=484kJ,故ΔH= - 484 kJ·mol-1
故答案为 -484
(4)①铜是负极,银是正极,X为铜极应处于含有铜离子的可溶性盐溶液中,银处于含有银离子的可溶性银盐溶液中,Y是可溶性银盐溶液,为硝酸银溶液。
②银是正极,正极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Ag++e-=Ag。X极为负极发生氧化反应,负极反应为Cu-2e-=Cu2+。
③由银电极反应式为:Ag++e-=Ag可知通过0.1mol电子时生成银的质量为0.1×108=10.8g,负极铜电极反应为Cu-2e-=Cu2+,通过0.1mol电子消耗铜的质量为0.1×0.5×64=3.2g,故两电极质量差为10.8+3.2g=14g。
故答案为 铜 硝酸银溶液 正 Ag++e-=Ag Cu-2e-=Cu2+ 14
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【题目】Ⅰ、根据氧化还原反应:2Ag+(aq)+ Cu(s) = Cu2+(aq)+ 2Ag(s) 设计的原电池如下图所示,其中盐桥为琼脂–饱和KNO3盐桥。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是 ___________;电解质溶液Y是 ____________________。
(2)银电极为电池的 __________ 极,其电极反应式为:___________________________________ 。
(3)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是 ___________。
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A、K+ B、NO3― C、Ag+ D、SO42―
Ⅱ、酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料。回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为 ________________________,电池反应的离子方程式为________________________________________
(2)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过 ___________________________________ 分离回收。
(3)滤渣的主要成分是MnO2、碳粉和MnOOH,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是_________________________________________。
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【题目】实验室用环己醇脱水的方法合成环己烯,该实验的装置如图所示:
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可能用到的有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环已醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
环已烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
按下列实验步骤回答问题:
Ⅰ.产物合成
在a中加入10.0g环己醇和2片碎瓷片,冷却搅拌下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度接近90℃。
(l)碎瓷片的作用是__;
(2)a中发生主要反应的化学方程式为___;本实验最容易产生的有机副产物的结构简式为__。
Ⅱ.分离提纯
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过操作X得到纯净的环己烯,称量,其质量为4.1g。
Ⅲ.产物分析及产率计算
(3)①核磁共振氢谱可以帮助鉴定产物是否为环己烯,环己烯分子中有___种不同化学环境的氢原子。
②本实验所得环己烯的产率是___。
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【题目】将不同物质的量的M(g)和N(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应M(g)+N(g)
P(g)+Q(g),得到如下两组数据:
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下列说法正确的是( )
A.将实验2的体积压缩为1L,c(Q)为0.4molL-1
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.选择合适的催化剂可降低该反应的活化能,提高M的转化率
D.实验1中M的化学反应速率为0.32molL-1min-1
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【题目】G是一种治疗急慢性呼吸道感染的特效药中间体,其制备路线如图:
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(1)化合物C中的含氧官能团是_____。
(2)A→B的反应类型是______。
(3)化合物F的分子式为C14H21NO3,写出F的结构简式______。
(4)从整个制备路线可知,反应B→C的目的是______。
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体共有_______种。
①分子中含有苯环,能与NaHCO3溶液反应;
②能使FeCl3溶液显紫色
(6)根据已有知识并结合相关信息,完成以
、CH3NO2为原料制备
的合成路线图____(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
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,其中第二步反应的方程式为_____。
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【题目】一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(l) ΔH
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(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH1=-566kJmol-1;S(l)+O2(g)=SO2(g) ΔH2=-296 kJmol-1,则反应热ΔH=___kJmol-1。
(2)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a所示。260℃时___(填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”)作催化剂反应速率最快。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的主要优点是___。
(3)科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比[n(CO):n(SO2)]对SO2转化率的影响,结果如图b所示。请分析当n(CO):n(SO2)=1:1时,SO2转化率接近50%的原因___。
(4)工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某温度下用1.0molL-1Na2SO3溶液吸收纯净的SO2,当溶液中c(SO32-)降至0.2molL-1时,吸收能力显著下降,应更换吸收剂。此时溶液中c(HSO3-)约为___molL-1,溶液的pH=___。(已知该温度下亚硫酸的平衡常数Ka1=1.75×10-2,Ka2=1.25×10-7)
(5)用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示。请写出该电解过程中,阴极区发生反应的方程式:___。
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【题目】实验室用乙醇、浓磷酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理和实验的装置如下(反应需要加热,图中省去了加热装置):
H3PO4(浓)+NaBr
NaH2PO4+HBr、CH3CH2OH+HBr
CH3CH2Br+H2O
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有关数据见下表:
乙醇 | 溴乙烷 | 溴 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 深红色液体 |
密度g/mL | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
(1)A中放入沸石的作用是___。
(2)仪器B的名称为___,B中进水口为___(填“a”或“b”)口。
(3)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为:___。
(4)制取氢溴酸时,为什么不能用浓H2SO4代替浓磷酸?___(用化学方程式表示)。
(5)将C中的馏出液转入三角烧瓶中,边振荡边逐滴滴入浓H2SO4以除去水等杂质,滴加浓硫酸约1~2mL,使溶液明显分层,再用分液漏斗分去硫酸层,将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸馏瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃馏分约10.0g,从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是___。
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【题目】化学环分解氯化铵的纯碱和氯乙烯集成清洁工艺如下:
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(1)“释氨反应”步骤可能发生的化学反应:
NH4Cl(s)≒ NH3(g)+HCl(g) ΔH=163.57 kJ/mol
MgO(s)+ HCl(g) ≒ MgOHCl(s) ΔH=-102.23 kJ/mol
则总反应NH4Cl(s)+MgO(s)≒NH3(g)+MgOHCl(s) ΔH=____kJ/mol
(2)“释氯反应”可能的化学反应有:
i. MgOHCl(s)≒MgO(s)+ HCl(g) ΔH=+97.50 kJ/mol
ii. MgOHCl(s)+ HCl(g)≒MgCl2(s)+H2O(g) ΔH=+2.89 kJ/mol
iii. MgCl2(s)+ H2O(g)=MgO(s)+2HCl(g) ΔH=+94.61 kJ/mol
图为“释氯反应”在不同温度下各组分的平衡组成,回答下列问题
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①应选择的最佳反应温度是___________
②500°C时,释氯反应器的压强为P,计算该温度下反应i的平衡常数Kp=___________ (Kp为以分压表示的平衡常数)
③结合平衡移动原理,原料气增加水蒸气的目的是___________
(3)“氯乙烯反应”中,
(g)+HCl(g)
CH2=CHCl(g)的反应机理如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注
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①碳碳叁键的键能:M1_____
(填“>”或“<”)
②“M2→M3”的化学方程式为__________
③该反应的决速步骤为__________
(4)下列有关该工艺的说法不正确的是______(填标号)
A.可循环利用的物质有NH3、MgO、HCl
B.“石灰窑”和“纯碱反应”的副产物可实现资源化利用
C.利用MgO作为吸附剂可有效实现NH3与HCl分离
D.减少了从氯碱工业的产品获取HCl的电能消耗
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