【題目】環戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產;卮鹣铝袉栴}:
環戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2,結構簡式為),后者廣泛應用于航天、化工等領域中。二茂鐵的電化學制備原理如下圖所示,其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質)和環戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機溶劑)。
該電解池的陽極為____________,總反應為__________________。電解制備需要在無水條件下進行,原因為_________________________。
【答案】Fe電極 Fe+2+H2↑(Fe+2C5H6
Fe(C5H5)2+H2↑) 水會阻礙中間物Na的生成;水會電解生成OH,進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2
【解析】
根據轉化關系可知,需要獲得Fe2+,則陽極為Fe電極,陰極為Ni,陰極上鈉離子先得到電子生成金屬Na,然后鈉與環戊二烯反應生成氫氣,實質為氫離子得到電子,陽極上Fe失去電子生成亞鐵離子,據此書寫電極總反應;中間產物Na與水反應,且水解水時生成的氫氧根離子與亞鐵離子反應,影響了反應產物。
根據轉化關系可知,需要獲得Fe2+,則陽極為Fe電極,發生總反應為:Fe+2=
+H2↑或Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2↑);
中間產物有金屬Na生成,水與Na反應,阻礙了中間物Na的生成,且水電解后生成的OH-與Fe2+反應生成Fe(OH)2,所以電解制備需要在無水條件下進行。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】25℃時,向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐漸加入NaOH固體,恢復至原溫度后溶液中的關系如圖所示(忽略溶液體積變化)。下列有關敘述不正確的是( )
A.CH3COOH的Ka=1.0×10-4.7
B.C點的溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.B點的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)
D.A點的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1mol/L
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料,其主要成分為甲烷。
(1)工業上可用煤制天然氣,生產過程中有多種途徑生成
①寫出與
反應生成
和
的熱化學方程式 ______。
已知:,
,
②科學家用氮化鎵材料與銅組裝如圖的人工光合系統,利用該裝置成功地實現了以和
合成
寫出銅電極表面的電極反應式 ______ 。為提高該人工光合系統的工作效率,可向裝置中加入少量 ______ 選填“鹽酸”或“硫酸”
。
③另一生成的途徑是
,某溫度下,將
和
充入10L的密閉容器內發生反應
,平衡時
的轉化率為
,求此溫度下該反應的平衡常數
______
計算結果保留兩位有效數字
。
(2)天然氣中的雜質常用氨水吸收,產物為
,一定條件下向
溶液中通入空氣,得到單質硫并使吸收液再生,寫出再生反應的化學方程式 ______。
(3)天然氣的一個重要用途是制取,其原理為:
。在密閉容器中通入物質的量濃度均為
的
與
,在一定條件下發生反應,測得
的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示,則壓強
______
(填“大于”或“小于”
;壓強為
時,在y點:v(正) ______ v(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)天然氣也可重整生產化工原料,最近科學家們利用天然氣無氧催化重整獲得芳香烴由質譜分析得X的相對分子質量為106,其核磁共振氫譜如圖,則X的結構簡式為 ______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關熱化學方程式的敘述,正確的是( )
A. 1 mol甲烷燃燒生成氣態水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱
B. 由N2O4(g)2NO2(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1,可知將1 mol N2O4(g)置于密閉容器中充分反應后放出熱量為56.9 kJ
C. 由:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,可知:含1 mol CH3COOH的溶液與含1 mol NaOH的溶液混合,放出熱量為57.3 kJ
D. 已知101 kPa時,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,則1 mol碳完全燃燒放出的熱量大于110.5 kJ
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發生反應:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示。下列說法錯誤的是
A.a<54.0
B.b> f
C.915 ℃,2.0 MPa時E的轉化率為60%
D.K(1000 ℃)>K(810 ℃)
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【題目】主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增加,且均小于20。W、X、Y、Z的族序數之和為12;X與Y的電子層數相同;向過量的ZWY溶液中滴入少量膽礬溶液,觀察到既有黑色沉淀生成又有臭雞蛋氣味的氣體放出。下列說法正確的是( )
A. ZWY是離子化合物,既可以與酸反應又可以與堿反應
B. 晶體X熔點高、硬度大,可用于制造光導纖維
C. 原子半徑由小到大的順序為:
D. 熱穩定性:
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【題目】一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示:
已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分數。下列說法正確的是
A. 550℃時,若充入惰性氣體,正,逆 均減小,平衡不移動
B. 650℃時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%
C. T℃時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動
D. 925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數KP=24.0P總
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在容積一定的密閉容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),發生反應C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡狀態時NO(g)的物質的量濃度[NO]與溫度T的關系如圖所示。則下列說法中正確的是( )
A. 該反應的ΔH>0
B. 若該反應在T1、T2時的平衡常數分別為K1、K2,則K1<K2
C. 在T2時,若反應體系處于狀態D,則此時一定有v正<v逆
D. 在T3時,若混合氣體的密度不再變化,則可以判斷反應達到平衡狀態C
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業領域中;卮鹣铝袉栴}:
(1)Shibata曾做過下列實驗:①使純H2緩慢地通過處于721 ℃下的過量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷(Co),平衡后氣體中H2的物質的量分數為0.0250。
②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質的量分數為0.0192。
根據上述實驗結果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_________H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃時,在密閉容器中將等物質的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當的催化劑進行反應,則平衡時體系中H2的物質的量分數為_________(填標號)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
(3)我國學者結合實驗與計算機模擬結果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用標注。
可知水煤氣變換的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=_________eV,寫出該步驟的化學方程式_______________________。
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃時水煤氣變換中CO和H2分壓隨時間變化關系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實驗初始時體系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
計算曲線a的反應在30~90 min內的平均速率(a)=___________kPa·min1。467 ℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線分別是___________、___________。489 ℃時PH2和PCO隨時間變化關系的曲線分別是___________、___________。
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