(6分)某液态有机物11.2g,其蒸气对H2的相对密度28;用电火花点燃,使其完全燃烧,生成物只有CO2和H2O,通过浓H2SO4后,质量增加7.2g,通过Na2O2质量又增加16.8g;该有机物与H2发生加成反应,其质量比为14:1;可与银氨溶液反应生成银镜,1mol该有机物仅能与1molHCl发生加成反应。通过计算推导出该有机物的分子式并写出其结构简式。
钛白粉(主要成分是TiO2),广泛用于油漆、塑料、造纸等行业,还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图。 (1)钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为;在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是。 (2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为;可回收利用的物质是。 (3)为测定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量,首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL,加过量铝粉,充分振荡,使其完全反应:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后,取出滤液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示剂,用(填一种玻璃仪器的名称)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,当溶液出现红色达到滴定终点,用去了30.00mL FeC13溶液。待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是。
“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。 (1)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
① 实验1条件下平衡常数K=(保留小数点后二位数字)。 ② 实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值(填具体值或取值范围)。 ③ 实验4,若900℃时,在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2,则此时v(正)v(逆)(填“<”、“>”、“=”)。 (2)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为。 (3)已知BaSO4(s) + 4C(s) ="4CO(g)" + BaS(s)△H1 =+571.2kJ/mol, BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s)△H2="+226.2" kJ/mol。 则反应C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3=kJ/mol。(4)寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池,总反应为:FePO4+Li LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+,则该电池放电时的正极和负极反应式分别为:和。若用该电池电解蒸馏水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有3360mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为。(Li的相对原子质量约为7.0)
能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。 (1)已知在常温常压下: ①2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)△H= -1275.6 kJ·mol—1 ②H2O(l)H2O(g)△H="+" 44.0 kJ.mo—1 写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式。 (2)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。 ①在“图1”中,曲线(填“a”或“b”)表示使用了催化剂。 ②能判断该反应在“图2”所在条件下是否已达化学平衡状态的依据是。(双选)
③计算该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K=。 ④请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。 (3)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-6。现将c mol·L-1CaCl2溶液与2.00×10-2 mol·L-1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,则c的最小值是 (结果保留3位有效数字)。
工业上用重晶石(BaSO4)制备BaCO3的常用方法主要有高温锻烧还原法、沉淀转化法等。高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下: (1)若“煅烧”时产生一种有毒的还原性气体,则反应的化学方程式为______。 (2)工业上煅烧重晶石矿粉时,为使BaSO4得到充分的还原和维持及应所需的高温,应采取的措施是______。 a.加人过量的炭,同时通入空气b.设法将生成的BaS及时移出 (3)在第一次过滤后洗涤,检验是否洗涤干净的试剂最好是______。 (4)沉淀转化法制备BaCO3可用饱和Na2CO3溶液将BaSO4转化为BaCO3: BaSO4 (s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq) 则:①在实验室将少量BaSO4固体全部转化为BaCO3的实验操作方法与步骤为______。 ②与高温煅烧还原法相比,沉淀转化法的优点主要有______。 ③已知:Ksp(BaCO3)=2.40×10-9,Ksp(BaSO4)=1.20×10-10。现欲用沉淀转化法将BaSO4转化为BaCO3,该反应的平衡常数为______。如用1.00 L 0. 210 mol • L-1 Na2CO3溶液处理,试计算BaSO4被转化的质量______(要有计算过程,结果保留3位有效数字)。
工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯 其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行 (1)上述乙苯与CO2反应的反应热△H为________________________。 (2)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K=______________________。 ②下列叙述不能说明乙苯与CO2反应已达到平衡状态的是_____________________。 a.v正(CO)=v逆(CO) b.c(CO2)=c(CO) c.消耗1mol CO2同时生成1molH2O d.CO2的体积分数保持不变 (3)在3L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L,其中实验I在T1℃、0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图I所示。 ①实验I乙苯在0~50min时的反应速率为_______________。 ②实验II可能改变条件的是__________________________。 ③图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图II中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。 (4)若实验I中将乙苯的起始浓度改为1.2mol/L,其他条件不变,乙苯的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为_____________________。