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题型:简答题
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简答题 · 15 分

京津冀环境污染控制国际论坛于2016年4月24日在天津工业大学隆重举行,倡导低碳社会也是一个重要的方面,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向。

19.已知:  ①  2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)                   △H=-484.0 kJ/mol

②  CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)   △H= +49.0kJ/mol

③  H2O(g) = H2O(l)                          △H=-44.0 kJ/mol

请写出甲醇的燃烧热的热化学方程式,                           该反应的平衡常数表达式为K=                   

20.向1L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)

①该反应自发进行的条件是       (填“低温”、“高温”或“任意温度”)

21.②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是    

a、混合气体的平均式量保持不变

b、CO2和H2的转化率相等

c、CO2和H2的体积分数保持不变

d、混合气体的密度保持不变

e、1mol CO2生成的同时有1mol C-H键断裂

22.③ CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。

23.改变条件,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0  中的所有物质都为气态。反应过程中部分数据见下表:

① 达到平衡时,该反应逆反应平衡常数K=            平衡时H2的 转化率是

24.②在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1      T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡       移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。

25.用硫酸溶液作电解质进行电解,CO2在电极上可转化为甲烷,该电极的反应式为________

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

CH3OH (g)+ 3/2O2 (g) =CO2 (g)+2H2O (l)  △H=-765kJ/mol   K=

解析

①  2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)                   △H=-484.0 kJ/mol

②  CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)   △H= +49.0kJ/mol

③  H2O(g) = H2O(l)                           △H=-44.0 kJ/mol

根据盖斯定律:②+3/2①+2③可得甲醇的燃烧热的热化学方程式,CH3OH (g)+ 3/2O2 (g) =CO2 (g)+2H2O (l)

△H=-765kJ/mol,该反应的平衡常数表达式为K=

考查方向

化学平衡的计算;热化学方程式。

解题思路

根据盖斯定律:②+3/2①+2③可得甲醇的燃烧热的热化学方程式;

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

低温

解析

向1L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)

①由② CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)   △H= +49.0kJ/mol可知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)是放热反应,△S<0,△G=△H-T△S,该反应自发进行的条件是△G<0,低温有利于反应的自发进行;

考查方向

化学平衡常数的含义

解题思路

①△G=△H-T△S,该反应自发进行的条件是△G<0,低温有利于反应的自发进行;

后向正反应方向进行,逐渐减小;t3时达到平衡,因平衡常数不变,浓度恢复原来大小;t4时降低温度,反应向正方向进行,二氧化碳浓度减小;t5时达到平衡:

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

acd;

解析

向1L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)

混合气体的平均式量保持不变,各种气体浓度不变,反应达到平衡状态,正确;

b、CO2和H2的转化率不变,则反应达到平衡状态,CO2和H2的转化率相等,反应未达到平衡状态,错误;

c、CO2和H2的体积分数保持不变,各种气体浓度不变,反应达到平衡状态,正确;

d、反应是体积减小的反应,混合气体的密度保持不变,各种气体浓度不变,反应达到平衡状态,正确;

e、1mol CO2生成的同时有1mol C-H键断裂,反应向逆反应方向进行,反应未达到平衡状态,错误;

故选acd;

考查方向

化学平衡移动原理。

解题思路

根据化学平衡原理解释;

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

向1L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)

CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,CO2的浓度瞬间增大一倍,然后向正反应方向进行,逐渐减小;t3时达到平衡,因平衡常数不变,浓度恢复原来大小;t4时降低温度,反应向正方向进行,二氧化碳浓度减小;t5时达到平衡,t2~t6 CO2的浓度随时间的变化如下图:

考查方向

化学平衡移动原理。

解题思路

③ CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,CO2的浓度瞬间增大一倍,然后向正反应方向进行,逐渐减小;t3时达到平衡,因平衡常数不变,浓度恢复原来大小;t4时降低温度,反应向正方向进行,二氧化碳浓度减小;t5时达到平衡:

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

① 0.15   50%

解析

改变条件,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0  中的所有物质都为气态。反应过程中部分数据见下表,根据计量关系可以填写下表:

达到平衡时,该反应逆反应平衡常数;平衡时H2的转化率是3/6=50%;

考查方向

化学平衡的计算

解题思路

达到平衡时,该反应逆反应平衡常数;平衡时H2的转化率是3/6=50%;

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

②  <    不

解析

改变条件,使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H<0  中的所有物质都为气态。反应过程中部分数据见下表,根据计量关系可以填写下表:

  在其它条件不变下,若30min时只改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,反应向逆反应方向进行,一定是升高温度,则T1<T2。若30min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),Qc=0.15=K,则平衡不移动;

考查方向

热化学方程式。

解题思路

反应向逆反应方向进行,一定是升高温度,则T1<T2。Qc=0.15=K,则平衡不移动;

易错点

本题考查了热化学方程式的书写、化学平衡移动、平衡常数概念理解、转化率的计算及原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

第(7)小题正确答案及相关解析

正确答案

CO2+8e+8H+=CH4+2H2O。

解析

CO2在正极发生还原反应转化为甲烷,考虑电解质为硫酸,所以甲烷中氢来源为硫酸电离的氢离子,根据化合价变化可知1mol二氧化碳变成甲烷得到8mol电子,故电极反应为:CO2+8e+8H+=CH4+2H2O。

考查方向

电极反应和电池反应方程式

解题思路

CO2在正极发生还原反应转化为甲烷,考虑电解质为硫酸,所以甲烷中氢来源为硫酸电离的氢离子,根据化合价变化可知1mol二氧化碳变成甲烷得到8mol电子,故电极反应为:CO2+8e+8H+=CH4+2H2O。

易错点

本题考查了原电池原理的分析应用等,题目涉及的知识点较多,综合性较强,难度中等.分析图象时,要考虑先拐先平衡的原则,则反应条件为温度高或压强大,写电极反应式一定要考虑介质的参与。

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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

5.  常温下,下列说法正确的是(    )

A分别中和pH相同的等体积的盐酸和醋酸溶液,消耗等量的NaOH

BpH=a的CH3COOH溶液加水稀释10n倍后,pH=a+n

CpH相等的CH3COONa、NaOH溶液中,水的电离程度相同

DNa2CO3溶液中:c(OH)=c(H)+c(HCO)+2c(H2CO3)

正确答案

D

解析

A.分别中和pH相同的等体积的盐酸和醋酸溶液,醋酸为弱酸,则醋酸的浓度大于盐酸,则醋酸消耗的NaOH较多,故A错误;

B.pH=a的CH3COOH溶液加水稀释10n倍后,稀释过程中醋酸的电离程度增大,则稀释10n倍后,溶液的pH变化小于n,即稀释后溶液的pH<a+n<7,故B错误;

C.pH相等的CH3COONa、NaOH溶液中,前者醋酸根离子水解促进了水的电离,而后者氢氧化钠电离出的氢氧根离子抑制了水的电离,所以水的电离程度不同,故C错误;

D.Na2CO3溶液中,根据质子守恒可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;

本题正确答案是D

考查方向

本题考查了弱电解质的电离及其影响、离子浓度大小比较、溶液pH的计算等知识,题目难度中等,明确弱电解质的电离及其影响为解答关键,注意掌握电荷守恒、物料守恒的含义及应用方法,试题培养了学生的灵活应用能力。

解题思路

A.醋酸为弱酸,pH相等时醋酸的浓度较大,消耗的氢氧化钠的物质的量较大;

B.醋酸在稀释过程中电离程度增大,则稀释10n倍后,溶液的pH变化小于n;

C.氢氧化钠抑制了水的电离,醋酸钠水解促进了水的电离;

D.根据碳酸钠溶液中的质子守恒判断

易错点

弱电解质的电离及影响、离子浓度大小比较、溶液pH的计算;

知识点

卤素原子结构及其性质的比较
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

7.我国明代《本草纲目》中收载药物1892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指(   )

A萃取

B渗析

C蒸馏

D干馏

正确答案

C

解析

从文字叙述可以看出是从浓酒中分离出乙醇,是利用酒精与水的沸点不同,用蒸馏的方法将其分离提纯,因此答案选择C。

考查方向

物质分离提纯知识

解题思路

把握关键的信息,排除干扰。

易错点

借用古籍记载,学生阅读时不理解其中的意义。

知识点

卤素原子结构及其性质的比较
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

氮的化合物在生产生活中广泛存在。

25.①氯胺(NH2Cl)的电子式为           。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如右表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH=       

②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为      。

26.用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:

①该反应为     (填“放热”或“吸热”)反应。

②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=                 

27.用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:

①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)       Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。

②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是     (填“A”或“B”或“C”)点。

③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=      Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

① ;+11.3 kJ•mol-1②NH2Cl+H2O NH3+HClO

解析

①氯胺为共价化合物电子式为: 。反应热=反应物的总键能-生成物的总键能:

即ΔH=[391.3×3+243-(391.3×2+191.2)-431.8]KJ.mol^(-1)=11.3 KJ.mol^(-1)

②由信息可知NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质为HClO,反应式为NH2Cl+H2O NH3+HClO

考查方向

反应热的计算、化学方程式书写、化学平衡

解题思路

本题是化学选修4知识的综合题,考查的内容相当广泛。加强对相关内容的复习是相当有必要的,解题时根据所涉及到的考题,联想到相关的知识。

易错点

利用键能计算反应热,及平衡的计算

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

①放热;②0.003 mol•L-1•min-1。

解析

对比图表数据中的甲与丙,在起始物相同时,丙建立平衡的时间短,由此说明,丙的反应温度更高,反应速度更快。再对比建立平衡后甲容器中NO的量更低,说明低温更有利于NO的转化,因此该反应为放热反应。

考查方向

反应热的计算、化学方程式书写、化学平衡

解题思路

本题是化学选修4知识的综合题,考查的内容相当广泛。加强对相关内容的复习是相当有必要的,解题时根据所涉及到的考题,联想到相关的知识。

易错点

利用键能计算反应热,及平衡的计算

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

①=(1分)    ②A

③2 MPa

解析

①A、B两点温度相同,所以Kc(A)=Kc(B)

②因为2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)反应为气体计量系数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,NO2转化率降低,因此三点之中A点的转化率最大。

③在C点c(NO2)=c(CO2)即1-2x=2x,可计数出x=0.25mol,

考查方向

反应热的计算、化学方程式书写、化学平衡

解题思路

本题是化学选修4知识的综合题,考查的内容相当广泛。加强对相关内容的复习是相当有必要的,解题时根据所涉及到的考题,联想到相关的知识。

易错点

利用键能计算反应热,及平衡的计算

1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

以A(C2H2)为原料合成食用香料E和吡咯(pyrrole)的路线如图所示,部分反应条件及产物略去。其中D在一定条件下可被氧化成酮。

回答下列问题:

28.A的名称是      ;已知C是反式产物,则C的结构简式为              

29.⑥的反应类型是             ,⑧的反应类型是                

30.F含有的官能团的名称是               

31.反应⑤的化学方程式为                              

32.肉桂酸()的同分异构体中,含有苯环和碳碳双键,且能够发生水解反应的共有   种(不考虑顺反异构)。与D互为同分异构体,且核磁共振氢谱有面积比为2:3的两组峰的有机物的结构简式是        

33.参照上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备2,5-二甲基吡咯

)的合成路线                                

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

乙炔

解析

由A的分子为C2H2,所以A为乙炔。B的结构简式为: 经步骤③被还原成C(C4H8)可以推断是三键发生加成反应变以双键,应其是反式产物故C结构简式为: 。

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

加成反应;氧化反应。

解析

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

碳碳双键;羟基

解析

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

7种;CH3CH2OCH2CH3

解析

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

有机化学知识综合运用

解题思路

对所给的信息要充分把握,学会知识的迁移。加强有机化学基本知识的掌握。

易错点

陌生的有机化学反应不懂其反应原理推断出现障碍,对相关信息的解读能力不足。

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