(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:_____________________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_________________________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
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(9分)将一定质量铁、铝组成的混合物投入到足量的稀硫酸中,充分反应后收集到标准状况下的H25.6L;若将等质量的上述混合物与足量的NaOH溶液反应,在标准状况下产生H23.36L。则混合物中铁的质量分数为多少。
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(6分)据“网易新闻中心”报道,2008年12月13日,湖北大冶市金牛镇小泉村发生了群体中毒事件,三名儿童在送往医院途中死亡,另两名儿童至今日仍在医院治疗。经诊断,两儿童为灭鼠药“毒鼠强”急性中毒。此前的10月30日,湖北枣阳发生了三十四人的集体毒鼠强中毒事件;而震惊全国的湖北利川“十·二一”毒鼠强投毒案,曾造成三十五人中毒、十人死亡。毒鼠强的毒害是严重的,国家已禁止使用该药来消灭老鼠。那么什么是毒鼠强?它是一种含有C、H、O、N、S的有机物,其摩尔质量为240 g·mol-1,其中所含碳元素的质量分数为20%,所含氢元素的质量分数为3.3%,所含氧元素的质量分数为26.7%,所含氮元素的质量分数为23.3%,所含硫元素的质量分数为26.7%。根据以上各元素在其中所占的质量分数,试求各元素的物质的量之比为______,其化学式为______。
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下图所示是一种牛奶的营养成分表。
营养成分平均含量(每100 mL) 脂肪 1.3 g 蛋白质 3.6 g 糖类 5.7 g 钙 200 mg 非脂乳固体 9.5 g 配料:脱脂奶、鲜牛奶、稳定剂、碳酸钙 |
(1)计算该牛奶一盒(250 mL)中所含蛋白质的质量是多少?
(2)一个体重60 kg的成年人,每天需要补充70~105 g蛋白质,如果该成年人以该种牛奶来维持蛋白质的需求,每天需饮用这种牛奶的体积最少是多少?
(3)已知蛋白质、淀粉在体内氧化所释放的热量分别约占总热量的10%~15%、60%~70%,1 g蛋白质与1 g淀粉在体内氧化时大约均可产生16.7 kJ热能,试问该成年人每天至少摄取多少克淀粉方可满足生理需求,维持膳食平衡?
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(4分)硝酸铜受热易分【解析】
2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑,当温度达到800℃时,CuO开始分【解析】
4CuO 2Cu2O+ O2↑,至1000℃以上,CuO完全分解(加热过程中忽略2NO2N2O4,2NO2=2NO+O2等反应)。
现取5.64gCu(NO3)2无水晶体,在一定温度下使其分解,将生成的气体及时导出并用足量的NaOH溶液充分吸收。
⑴若该质量的无水硝酸铜经加热完全分解,其中的铜元素全部转化为氧化铜,则氧化铜的质量是__________g。
⑵若该质量的无水硝酸铜完全分解,铜元素全部转化为氧化亚铜,反应过程中生成的气体被足量的NaOH溶液充分吸收后,还有多余的气体,则多余的气体是________(填分子式),其体积(标准状况)是_____________L。
⑶若该质量的无水硝酸铜分解后的残留固体中含有1.60g CuO,则残留固体的质量可能
是_________g。
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(选做)Na2SO3·7H2O是食品工业中常用的漂白剂、抗氧化剂和防腐剂。Na2SO3在30℃时的溶解度为35.5g/l00gH2O
(1)计算30℃时Na2SO3饱和溶液中Na2SO3的质量分数ω。(保留2位小数)
(2)计算30℃时271g Na2SO3饱和溶液中水的质量。
(3)将30℃的Na2SO3饱和溶液271g冷却到10℃,析出Na2SO3·7H2O晶体79.5g。计算10℃时Na2SO3在水中的溶解度。
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运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)已知:1/2O2(g)=1/2O2+(g)+1/2e- △H1=587.9kJ/mol K1
PtF6(g)+e-=PtF6-(g) △H2=-771.1kJ/mol K2
O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-(g) △H3=482.2kJ/mol K3
则反应O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s)的△H=________,K=_______(用K1、K2、K3表示)
(2)一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数K 与温度T 的关系如图甲所示。
①T℃、p Pa压强下,在体积为VL的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是_____。
A.混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.容器内压强不再变化
C.v正(CO2)=v逆(FeO)
②T1温度下,向体积为VL的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示.则CO2的平衡转化率为_____,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为_______。
(3)在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H22NH3,有关数据及特定平衡状态见下表。
容器 | 起始投入 | 达平衡时 | |||
甲 | 2molN2 | 3molH2 | 0molNH3 | 1.5molNH3 | 同种物质的体积分数相同 |
乙 | amolN2 | bmolH2 | 0molNH3 | 1.2molNH3 | |
起始时乙容器中的压强是甲容器的____倍。
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(12分)市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 | GB5461 |
产品等级 | 一级 |
配料 | 食盐、碘酸钾、抗结剂 |
碘含量(以I计) | 20~50mg/kg |
分装日期 | |
分装企业 |
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,
KIO+5KI+3H2SO4 = 3K2SO4+ 3+ 3H2O
上述反应生成的可用四氯化碳检验:确认有生成的现象是___________________
利用稀溶液,将还原,可从碘的四氯化碳溶液中回收四氯化碳。 稀溶液与反应的离子方程式为________。
(2)已知:某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶【解析】
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO与KI反应完全;
c.以淀粉溶液为指示剂。逐滴加入物质的量浓度为2.0×10mol/L的溶液10.0mL,恰好反应完全。
①判断c中恰好完全反应依据的现象是_____________________________________。
②b中反应所产生的的物质的量是多少?(写出计算过程)
③根据以上实验和包装袋说明测得精制盐的碘(I)含量(以含w的代数式表示,单位为mg/kg)。(写出计算过程)
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(8分) Fe是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁化合物可补充铁。
⑴ 正常人每天应补充14mg左右的铁。其中绝大部分来自于食物。如果全部通过服用含FeSO4·7H2O的片剂来补充铁,则正常人每天服需用含________mg FeSO4·7H2O的片剂。
⑵ “速力菲”是市场上一种常见的补铁药物,其中Fe2+的含量为35.0%。该药品中Fe2+会缓慢氧化。国家规定该药物中Fe2+的氧化率超过10%即不能再服用。为检验某药店出售的“速力菲”是否失效,取10.00g该药品全部溶于稀硫酸,配制成1000mL溶液。取其中20.00mL,用0.01000 mol/L KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液24.00mL。通过计算说明该药物是否能服用?(MnO4-在酸性条件下的还原产物为Mn2+,药品中除Fe元素外其他成分不与KMnO4反应)
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(9分)⑴质量分数为36.5%密度为1.20 g·cm-3的浓盐酸,计算该盐酸的物质量浓度。
⑵取上述盐酸50.0ml,稀释成100 mL溶液,加入15.0g CaCO3充分产生的气体体积在标准状况下是多少?
⑶将上述产生的气体全部通入500mL浓度为0.400mol·L-1的NaOH溶液中完全反应,所得溶液中的溶质是什么?求其物质的量浓度。
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