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甲醇、乙醇是生活中常见且用途广泛的物质,其合成方法和性质均具有研究价值。 (1)...

甲醇、乙醇是生活中常见且用途广泛的物质,其合成方法和性质均具有研究价值。

(1)已知下表中键能数据,则气态乙醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为__________

化学键

C-C

C-H

O-O

H-O

C-O

C-O

键能/(kJ·mol-1)

348

413

498

463

351

799

 

(2)向一容积可变的密闭容器中充入1mol CO与2 molH2,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1<0。CO在不同温度下的平衡转化率(a)与压强的关系如图所示。

①a、b两点的反位速率:v(b)_____v(a)(填“>”“<”或“=”,下同)。

T1____T2

③该合成反应的温度一般控制在240~270℃,选择此范围的原因:此温度范围下的催化剂活性高;__________________________

④图中a、b、c三点对应的化学平衡常教K(a)、K(b)、K(c)的大小关系为_________

(3)利用合成气(主要成分为COH2)合成甲醇,主要发生如下反应:

CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H1

CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H3

上述反应对应的平衡常数分别为K1K2K3,其中K1K2随温度的变化如图所示。

则△H1_____((填“>”“<”或“=”) △H3,理由是__________________

 

C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1253 kJ•mol-1 > < 温度低于240℃时,反应速率较慢,同时该反应为放热反应,温度高于270℃时,化学平衡逆向移动,转化率降低 K(a)=K(b)0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H1<△H3 【解析】(1)已知反应 C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) 的△H=反应物的键能和-生成物的键能和=(413×5+348×1+351×1+463×1+498×3) kJ•mol-1 -(799×4+463×6) kJ•mol-1=-1253 kJ•mol-1,则气态乙醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) △H=-1253 kJ•mol-1 ; (2)①温度相同时,压强越大反应速率越快,则a、b两点的反位速率:v(b)>v(a); ②压强相同时,温度越高达到平衡所需要的时间越短,则T1<T2; ③温度低于240℃时,反应速率较慢,同时该反应为放热反应,温度高于270℃时,化学平衡逆向移动,转化率降低,再结合催化剂活性,比反应的温度一般控制在240~270℃; ④图中a、b两点温度不变,平衡常数不变,即K(a)=K(b),升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,则K(a)=K(b)0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+△H2,所以△H1<△H3。  
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考点分析:
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亚硫酸盐在工业生产中冇广泛的应用,某同学在实验中对亚硫酸盐的制备和性质进行探究。

(1)Cu2SO3·CuSO3•2H2O是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解,其制备实验装置如图所示。

仪器X的名称是________。常温下用装置A制取SO2时,用较浓的硫酸而不用稀硫酸,其原因是____________________

装置C的作用是________________________

装置B中发生反应的离子方程式为_____________________

从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是_________________________

(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:

I.NaHSO3和NaClO恰好反应;II.NaHSO3过量;III.NaClO过量。甲同学欲通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:

实验操作

预期现象及结论

取上述反应后的混合溶液于试管 A中,滴加稀硫酸

若有气泡产生,则_①__(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若没有气泡产生,则_②___成立

另取上述反应后的混合溶液于试管B中,滴加几滴淀粉KI溶液, 充分振荡

___,则III成立

 

 

(3)请设计简单实验方案比较室温下NaHSO3浓液中HSO3-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小:________________________

 

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25℃时,向盛有60mL pH=4 HA溶液的绝热容器中加入pH=13的NaOH溶液,所得混合溶液的温度(T)与加入NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是

A. HA溶液的物质的量浓度为0.067mol·L-1

B. 25℃时,HA的电离平衡常数约为1.5×10-9

C. a→b的过程中,混合溶液中可能存在:c(A-)=c(Na+)

D. b点时:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

 

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下列实验操作、现象和解释或结论均正确的是

选项

实验操作

现象

解释或结论

A

将铝片分別加入浓HNO3NaOH浓溶液中

NaOH浓溶液中的铝片溶解

铝不与浓HNO3反应

B

向紫色石蕊试液中通入足量二氧化硫

溶液由紫色变为红色

二氧化硫与水反应有酸性物质生成

C

将分别蘸有浓氨水和浓硝酸的两根玻璃棒相互靠近

有白烟生成

浓硝酸具有强氧化性

D

向待测液中加入盐酸酸化的硝酸钡溶液

有白色沉淀生成

待测液中含有SO42-

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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电解尿素[CO(NH2)2]是一种能耗很低的制氢方法,其工作原理如图所示,总反应为CO(NH2)2+2OH-N2↑+3H2↑+CO32-。下列说法错误的是

A. 阴极的材料可选择钢铁制品

B. 电解池工作时,阳极区域溶液的pH减小

C. 阳极的电极反应式为CO(NH2)2+8OH--6e-==N2↑+ CO32-+6H2O。

D. 若电路中通过3 mol 电子,则生成气体的总体积为33. 6L(标准状况)

 

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部分短周期元素的性质或原子结构如下表所示。

元素代号

元素的性质或原子结构

W

M层上的电子数为4

X

常温下,其单质为双原子分子,其氢化物的水溶液显碱性

Y

L层电子数为次外层电子数的3倍

Z

元素最高正价是+ 7价

 

下列叙述不正确的是

A. 原子半径:W>X>Y

B. 化合物WY2不溶于水

C. 由X、Y和氢三种元素形成的所有化合物中只含共价键

D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W<Z

 

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