1、 滚动加练2 化学基本理论综合应用 1.(2022·苏北三市一调)氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。 (1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下: N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47 kJ·mol-1 NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(I) ΔH=+72.49 kJ·mol-1 则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为______
2、 (2)已知叠氮酸(HN3)不稳定,同时也能与活泼金属反应,反应方程式为: 2HN3===3N2↑+H2↑ 2HN3+Zn===Zn(N3)2+H2↑ 2 mol HN3与过量Zn完全反应,在标准状况下生成67.2 L气体,其中N2的物质的量为__________________。 (3)用丙烷和水为原料在电催化下制氢气,同时得到一种含有三元环的环氧化合物A,则该反应的化学方程式为_______________________________。 该反应也可生成A的同
3、分异构体——另一种环氧化合物B,B的核磁共振氢谱为下图(1)中__________________(填“a”或“b”)。 图(1) (4)已知H2S高温热分解制H2的反应为H2S(g)H2(g)+1/2S2(g)。在恒容密闭容器中,把握不同温度进行H2S的分解试验: 图(2) 以H2S的起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果如上图(2)所示。图中a曲线为H2S的平衡转化率与温度的关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。 若985 ℃时,反应经t min达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则反应速率v(
4、H2)=__________________(用含c、t的代数式表示)。请说明随温度的上升,曲线b向曲线a靠近的缘由:_______________________________________。 (5)用惰性电极电解煤浆液的方法制H2的反应为: C(s)+2H2O(l)===CO2(g)+2H2(g) 现将肯定量的1 mol·L-1H2SO4溶液和适量煤粉充分混合,制成含碳量为0.02~0.12 g·mL-1的煤浆液,置于下图(3)所示装置中进行电解(两电极均为惰性电极)。则A极的电极反应式为___________________________。 图(3) 解析
5、 (1)三式相加,得到N2(g)+3H2(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-179.38 kJ·mol-1。 (2)2HN3 === 3N2↑ + H2↑ x mol 1.5x mol 0.5x mol 2HN3 + Zn === Zn(N3)2 + H2↑ y mol 0.5y mol 解得x=4/3 y=2/3 n(N2)=1.5x=2 mol (3)三元环的环氧化合物A是CH3CHOCH2,方程式略,A的同分异物体,而别一种环氧化合物B为CH2CH2CH2O,其核磁共振氢谱为a。 (4)v
6、H2)=v(H2S)=c mol·L-1×40%÷t min=0.4 c/t mol·L-1·min-1。 (5)A极为阳极,发生氧化反应C(s)→CO2,介质呈酸性,电极反应式是C+2H2O-4e-===CO2↑+4H+。 答案 (1)N2(g)+3H2+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-179.38 kJ·mol-1 (2)2 mol (3)CH3CH2CH3+H2O―→CH3CHOCH2+2H2(反应条件可写也可不写) a (4)0.4c/t mol·L-1·min-1 温度上升,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(合理答案均可)
7、 (5)C+2H2O-4e-===CO2↑+4H+ 2.工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6 H2O(g) ΔH。 (1)已知氢气的标准燃烧热为285.8 kJ·mol-1; N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1; H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1; N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1。 则上述工业制硝酸的主要反应的ΔH=__________________。 (2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器
8、内部分物质的物质的量浓度如下表: 浓度 时间 c(NH3)/mol·L-1 c(O2)/mol·L-1 c(NO)/mol·L-1 起始 0.8 1.6 0 第2 min 0.6 a 0.2 第4 min 0.3 0.975 0.5 第6 min 0.3 0.975 0.5 第8 min 0.7 1.475 0.1 ①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为__________________。 ②反应在第6 min时转变了条件,转变的条件可能是__________________(填序号)。 A.使用催化剂
9、 B.上升温度 C.减小压强 D.增加O2的浓度 ③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2 O(g)达到平衡状态的是__________________(填序号)。 A.单位时间内生成n mol NO的同时,生成n mol NH3 B.条件肯定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 C.百分含量w(NH3)=w(NO) D.反应速率v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6 E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化 (3)某争辩所组装的CH3OH—O2燃料电池的工作原理如图甲所示。
10、 甲 乙 ①该电池工作时,b口通入的物质为__________________。 ②该电池正极的电极反应式为:__________________________________。 ③以此电池作电源,在试验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图乙所示)的过程中,发觉溶液渐渐变浑浊并有气泡产生,其缘由可能是__________ ____________________________________(用相关的离子方程式表示)。 解析 H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ① N2(g)+3H2(
11、g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1 ② H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1 ③ N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.6 kJ·mol-1 ④ 依据盖斯定律,由①×6-②×2+③×6+④×2得工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904.8 kJ·mol-1;(2))①v(NH3)=(0.6 mol·L-1-0.3 mol·L-1)/2min=0.015 mol·L-1·min-1,则v(O2)=v(NH3)×5/4=0.187 5 mol·
12、L-1·min-1;②比较表中起始到第6 min、第6 min到第8 min浓度变化知,反应逆向移动,转变的条件应是上升温度。③A项,单位时间内生成n mol NO的同时,生成n mol NH3,说明v正=v逆,正确;B项,条件肯定时随着反应的进行,气体的物质的量渐渐变化,气体的质量始终不变,所以混合气体的平均相对分子质量渐渐变化,当平均相对分子质量不变时,说明达到平衡状态,正确;C项,百分含量w(NH3)=w(NO),但不能说明二者的百分含量不变,故不能说明达到平衡状态,错误;D项,反应速率v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,不能说明v正=v逆,错误;E项,随
13、着反应的进行,气体质量不变,容器容积可变,所以混合气体的密度可变,因此混合气体的密度是一个变量,当密度不变时说明达到平衡状态,正确。(3)①由电解质溶液中的H+移动方向知,左边为负极,甲醇作还原剂从b口通入;右边为正极,氧气作氧化剂从c口通入;②该电池正极是氧气发生得电子的还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+===2H2O;③该电解池中,金属铝为阳极,电极反应:Al-3e-===Al3+,Al3+和HCO之间发生相互促进的完全水解反应Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,溶液渐渐变浑浊。 答案 (1)-904.8 kJ·mol-1 (2)①0.187 5 mol
14、·L-1·min-1 ②B ③ABE (3)①CH3OH ②O2+4e-+4H+===2H2O ③Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑(或Al-3e-+3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑) 3.(2022·南京二调)氮的化合物合成、应用及氮的固定始终是科学争辩的热点。 (1)以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下: ①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.47 kJ·mol-1; ②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1; ③2NH
15、3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=-86.98 kJ·mol-1。 则a为__________________。 (2)反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)在合成塔中进行。图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线为合成塔中按不同氨碳比和水碳化投料时二氧化碳转化率的状况。 ①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的数值分别为 A.0.6~0.7 B.1~1.1 C.1.5~1.61 生产中应选用水碳比的数值为__________________(填序号); ②生产中氨碳比宜把握在4.0左右,而不是4.5的缘由可能是___
16、 _____________________________。 (3)尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为: NO+NO2+H2O===2HNO2 2HNO2+CO(NH2)2===2N2↑+CO2↑+3H2O。 ①当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入肯定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=__________________(空气中氧气的体积含量大约为20%)。 ②图乙是尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为__________________%
17、 (4)如图丙表示使用新型电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造出既能供应能量,同时又能实现氮固定的新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式:______________________________。 生产中可分别出的物质A的化学式为______________________________。 丙 解析 (1)依据反应①②③可知:反应②=反应③-反应①,所以a=-86.98 kJ·mol-1+159.47 kJ·mol-1=+72.49 kJ·mol-1。(2)①依据图像,在相同的氨碳比时,曲线Ⅰ所对应的CO2转化率最高,所以生产中
18、应选用水碳比的数值为0.6~0.7。②从图像曲线Ⅰ中氨碳比为4.0和4.5时对应的CO2转化率可以看出,氨碳比在4.5时,NH3的量增大较多,而CO2的转化率增加不大,提高了生产成本,所以生产中氨碳比宜把握在4.0左右,而不是4.5;此问与教材中工业制硫酸2SO2+O22SO3条件选择问题类似——选择高温常压而不是高温高压。(3)①由于同温同压下,气体体积与物质的量成正比,设烟气中V(NO)=5 L、V(NO2)=1 L,通入空气的体积为x L(空气中氧气的体积含量大约为20%),则依据2NO+O2===2NO2,可知欲使脱氮效果最佳,V(NO)=V(NO2),即(5-0.4 x)=(1+
19、0.4 x),x=5 L,所以同温同压下,V(空气)∶V(NO)=1∶1。②依据尿素含量对脱氮效率的影响图,从经济因素上考虑,尿素含量应与较高的脱氮效率相对应。所以选择5%左右,超过5%时,脱氮效率提高不明显,增加了生产成本,低于5%时,脱氮效率有明显偏低,所以一般选择尿素浓度约为5%。(4)依据电极两端通入气体性质可以推断,通入N2气的一极为正极,通入H2的一极为负极,结合电解质溶液HCl—NH4Cl,正极反应式为N2+6e-+8H+===2NH,负极反应式为3H2-6e-===6H+,电池总反应为N2+3H2+2H+===2NH,因此该电池工作时不断地有NH4Cl生成,所以生产中可分别出的
20、物质为NH4Cl。 答案 (1)+72.49 (2)①A ②氨碳比在4.5时,NH3的量增大较多,而CO2的转化率增加不大,提高了生产成本 (3)①1∶1 ②5 (4)N2+6e-+8H+===2NH NH4Cl 4.(2022·盐城调研)铅及其化合物在工业生产及日常生活中都具有格外广泛的用途。 (1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下: ①2PbS(s)+3O2(g)===2PbO(s)+SO2(g) ΔH=a kJ·mol-1; ②PbS(s)+2PbO(s)===3Pb(s)+SO2(g) ΔH=b kJ·mol-1; ③PbS(s)+PbSO4
21、s)===2Pb(s)+2SO2(g) ΔH=c kJ·mol-1。 反应3PbS(s)+6O2(g)===3PbSO4(s) ΔH=__________________ kJ·mol-1。 (2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表。 温度/℃ 300 727 1 227 lg K 6.17 2.87 1.24 ①该还原反应的ΔH__________________0(填“>”、“<”或“=”); ②当lg K=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO
22、的体积分数为__________________。 (3)引爆导弹、核武器的工作电源通常是Ca/PbSO4热电池,其装置如图甲所示,该电池正极的电极反应式为_____________________________。 (4)PbI2可用于人工降雨。取肯定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t ℃饱和溶液,精确 移取25.00 mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH+(发生:2RH++PbI2===R2Pb+2H++2I-),用250 mL洁净的锥形瓶接收流出液,最终用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图乙)。加入酚酞指示剂,用0.002 5
23、 mol·L-1NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00 mL。可计算出t ℃时PbI2的Ksp为__________________。 (5)铅易造成环境污染,水溶液中铅的存在形态主要有6种,它们与pH关系如图丙所示,含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图丁所示。 ①常温下,pH=6~7时,铅形态间转化的离子方程式为______________; ②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应当处于__________________ (填铅的一种形态的化学式)形态。 解析 (1)依据盖斯定律,将①×2+②×2-③×3,即可得所求反应的ΔH
24、2)①lgK与K为增函数关系,从表中数据知,温度越高,K越小,说明正反应放热。②lgK=1,得K=10。设开头时通入CO为a mol·L-1,达平衡时转化了x mol·L-1,则平衡时,CO为(a-x)mol·L-1,CO2为x mol·L-1,由K===10,解得=9.09%。(3)由电池的装置图分析知,Ca作为负极,失去电子,则另一极为正极,得电子,化合价降低,即由PbSO4转化为Pb。(4)滴定过程中消耗的OH-,即阳离子交换出来的H+,n(H+)=0.002 5 mol·L-1×20×10-3L=5×10-5mol,c(H+)==2×10-3mol·L-1,而c(H+)=c(I-)
25、由PbI2的化学式知,c(Pb2+)==10-3mol·L-1,Ksp(PbI2)=c(Pb2+)c2(I-)=10-3×(2×10-3)2=4×10-9。(5)从图丙分析,当pH由6变到7时,是Pb2+向Pb(OH)+转化,即为Pb2+水解,结合水电离出的一个OH-,同时释放出一个H+。从图丁可知,铅的去除率最高时,pH大约在6.5左右,对比图丙知,在pH=6.5时,铅主要以Pb2+存在。 答案 (1)2a+2b-3c (2)①< ②9.09% (3)PbSO4+2e-===SO+Pb(或PbSO4+Ca2++2e-===CaSO4+Pb) (4)4×10-9 (5)①Pb2++H
26、2OPb(OH)++H+ ②Pb2+ 5.(2022·徐州三调)加大对煤燃烧产生的废气、废渣的处理已刻不容缓。 (1)对燃煤的废气进行脱硝处理时,可利用甲烷催化还原氮氧化物,如: CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=b kJ·mol-1 则反应CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的ΔH=____________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 (2)将燃煤废气
27、中的CO2转化为二甲醚的反应原理为: 2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH ①该反应的平衡常数表达式为K=__________________。 ②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示。该反应的ΔH__________________(填“>”、“<”或“=”)0。若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将__________________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③二甲醚燃料电池具有启动快,效率高等优点,若电解质为酸性,二甲醚燃料电池的负极反应为____________
28、 (3)以CO2为原料合成的碳酸酯(仅含碳、氢、氧三种元素)是用途广泛的化学品,某种碳酸酯(DPC)水解产物之一遇氯化铁溶液显紫色,下图为它的核磁共振氢谱图,请写出DPC的结构简式:__________________。 (4)某电厂的粉煤灰含莫来石(主要成分为Al6Si2O13、SiO2)。将其和纯碱在高温下烧结,可制取NaAlSiO4(霞石)、Na2SiO3和NaAlO2,有关化学方程式(反应条件均为高温)为: Al6Si2O13+3Na2CO3===2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑ Al6S
29、i2O13+5Na2CO3===2Na2SiO3+6NaAlO2+5CO2↑ SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑ 则用1 mol Al6Si2O13和4 mol SiO2通过以上反应制得5 mol NaAlO2,共消耗Na2CO3为____________mol。 解析 (1)两式相加除以2即得,ΔH=(a+b)/2 kJ·mol-1。(2)②分析图像,投料比相同时,温度上升,CO的转化率降低,即温度上升平衡逆向移动,正向反应放热,即ΔH<0;温度不变,仅转变投料比,平衡常数不变。(3)分析核磁共振氢谱图可知,该有机物含有3种氢原子,碳酸是二元酸DPC,可以理解为
30、1 mol碳酸与2 mol苯酚生成的酯,结构简式是。(4)Al6Si2O13和NaAlO2的物质的量之比是1∶5,故总反应式是Al6Si2O13+4Na2CO3===1Na2SiO3+1NaAlSiO4+5NaAlO2+4CO2↑,还有SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2↑,消耗的n(Na2CO3)=1 mol×4+4 mol×1=8 mol。 答案 (1)(a+b)/2 (2)①[c(CH3OCH3)×c3(H2O)]/[c2(CO2)×c6(H2)] ②< 不变 ③CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+ (3) (4)8 6.SNCR—SC
31、R是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx),其流程如下: (1)反应2NO+2CO2CO2+N2能够自发进行,则该反应的ΔH _________ 0 (填“>”或“<”)。 (2)SNCR—SCR流程中发生的主要反应有: 4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 627.2 kJ·mol-1 ① 6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1 807.0 kJ·mol-1 ② 6NO2(g)+8NH3(g)7N2(g)+12H2O(g) ΔH=-2 659
32、9 kJ·mol ③ 反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的ΔH=__________________kJ·mol-1。 (3)NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见下图。 ①由上图可以看出,脱硝工艺流程应在__________________(填“有氧”或“无氧”)条件下进行; ②随着反应温度的进一步上升,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能缘由是__________________________________________。 (4)NO2也可用尿素[CO(NH2)2]还原,写出尿素与NO2反应的化学方程式:___
33、 (5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见右图。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y,其电极反应为____________________ ________________。若生成1 mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为__________________L。 解析 (1)该反应ΔS<0,依据反应自发进行的复合判据ΔH-TΔS<0知ΔH<0。(2)依据盖斯定律,反应①-反应②即得。(3)①从图示可以看出,有氧条件下NO2的产率要比无氧条件
34、高。(4)分析产物除了氮气之外,还应当有CO2和H2O。(5)石墨Ⅰ电极为负极,是NO2发生氧化反应,由于Y为氧化物,所以NO2只能被氧化成N2O5,以此写出负极电极反应式,该电池总反应为4NO2+O2===2N2O5,则生成1 mol N2O5,消耗0.5 mol O2,则消耗标准状况下O2的体积为11.2 L。 答案 (1)< (2)+179.8 (3)①有氧 ②温度上升,发生了副反应:4NH3+7O2===4NO2+6H2O(若答温度上升,NOx和NH3反应的化学平衡向逆反应方向移动也可) (4)4CO(NH2)2+6NO2===7N2+4CO2+8H2O (5)NO2+NO
35、-e-===N2O5 11.2 7.(2022·苏锡常镇二调)碳元素是形成物种最多的元素之一,其中很多物质对人类来说有着极其重要的作用。 图(1) (1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它是世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料,同时也是导电性最好的材料[结构如右图(1)]。下列物质可能与它反应的是__________________(填字母)。 A.氧气 B.单质氟 C.浓硝酸 D.氢氧化钠溶液 (2)①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=a kJ·mol-1 ②CH3OH(g)===CO(g)+2H2(g)
36、ΔH=b kJ·mol-1 则CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________________________________________________________。 (3)柠檬酸(H3Cit)是重要的三元有机酸,它的三种铵盐均易溶于水,它们可通过H3Cit与氨水反应获得,含碳各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图(2)。 图(2) ①为制取NH4H2Cit,pH应把握在__________________________。 ②柠檬酸和肯定量氨水反应所得溶液的pH约
37、为6.7时,该反应的离子方程式为__________________________________________________________。 (4)另一含碳化合物,其分子式为C3H6S2O,它是一种重要医药中间体,它的核磁共振氢谱见图(3)。则它的结构简式为__________________________。 图(3) 图(4) (5)某科研组设计如图(4)装置,利用电解乙醇和氢氧化钠制取乙醇钠(阳离子交换膜只允许Na+通过)。电解时阳极生成的气体是__________________,阴极发生的电极反应式为_______________________
38、 解析 (1)石墨烯实质就是碳单质,它可以燃烧、可以被浓硝酸氧化,又因分子中存在碳碳双键,所以也能与氟气发生加成反应。(2)由于目标反应中没有CO,所以将①反应减去②反应即可得到目标反应,物质变化打算了能量变化,所以所得反应的反应热就等于①的反应热减去②的反应热,即ΔH=(a-b) kJ·mol-1,所以可得热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)===CH3OH(g)+H2(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1。(3)①若要制取NH4H2Cit,则应使溶液中的阴离子主要是H2Cit-,由图中可知在pH=4的时候H2Cit-的浓度达到了最大,所以应调整p
39、H在4左右;从图中可知pH约为6.7的时候溶液中存在的阴离子主要是Cit3-和HCit2-,且两者是1∶1,所以柠檬酸和一水合氨反应的物质的量之比应为2∶5。(4)从该有机物的核磁共振氢谱可以看出,分子中只有一种化学环境的氢,所以它应具有对称结构,且从其组成可计算得到它的不饱和度为1,即分子中含有一个双键,则可写出其结构简式为。(5)由图示可以看出阳极的溶液是氢氧化钠溶液,所以应为OH-放电生成了氧气,阴极四周为乙醇,所以在电解时是氢元素得电子而生成了氢气,同时生成了乙醇根离子,所以其电极反应式为2CH3CH2OH+2e-===2CH3CH2O-+H2↑。 答案 (1)ABC (2)C
40、H4(g)+H2O(g)===CH3OH(g)+H2(g) ΔH=(a-b)kJ·mol-1 (3)①3.8~4.2均可 ②2H3Cit+5NH3·H2O===HCit2-+Cit3-+5NH+5H2O (4) (5)O2 2CH3CH2OH+2e-===2CH3CH2O-+H2↑ 8.(2022·山西四校联考)最近雾霾天气又开头肆虐我国大部分地区。其中SO2是造成空气污染的主要缘由,利用钠碱循环法可除去SO2。 (1)钠碱循环法中,吸取液为Na2SO3溶液,该吸取反应的离子方程式是__________________________________________
41、 (2)已知H2SO3的电离常数为K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7,H2CO3的电离常数为K1=4.30×10-7,K2=5.60×10-11,则下列微粒可以共存的是__________________。 A.CO HSO B.HCO HSO C.SO HCO D.H2SO3 HCO (3)吸取液吸取SO2的过程中,pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表: n(SO)∶n(HSO) 91∶9 1∶1 9∶91 pH 8.2 7.2 6.2 ①上表推断NaHSO3溶液显__________________性,从原理的角度解释缘由_
42、 ②在NaHSO3溶液中微粒浓度关系不正确的是__________________(选填字母)。 A.c(Na+)=2c(SO)+c(HSO) B.c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-) C.c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-) D.c(Na+)+c(H+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-) (4)当吸取液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下: ①吸取液再生过程中的总反应方程式是________________
43、 ②当电极上有1 mol电子转移时阴极产物为__________________g。 解析 (1)SO2能被Na2SO3溶液吸取,反应的离子方程式是SO+SO2+H2O===2HSO。(2)CO+HSO===SO+HCO,A项不能共存;H2SO3+HCO===HSO+CO2↑+H2O,D项不能共存。(3)①HSO存在:HSOSO+H+和HSO+H2OH2SO3+OH-,依据表中的数据可知,随n(HSO)的增大,溶液pH减小,这说明HSO的电离程度大于HSO的水解程度,因此NaHSO3溶液显酸性。②依据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=2c(SO
44、)+c(HSO)+c(OH-),D正确,A错误;HSO的电离程度大于其水解程度,所以c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-),B正确;物料守恒式为c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3),由电荷守恒式和物料守恒式可得出,c(H2SO3)+c(H+)=c(SO)+c(OH-),C正确。(4)①依据电解槽所示的变化,可知HSO在阳极放电的电极反应式是HSO+H2O-2e-===3H++SO;H+在阴极得电子生成H2,溶液的c(H+)降低,促使HSO电离生成SO,且Na+进入阴极室,吸取液得以再生。吸取液再生过程中的总反应方程式是HSO+H2O===SO+H++H2↑。②当电极上有1 mol电子转移时,阴极生成0.5 mol H2,其质量为1 g。 答案 (1)SO+SO2+H2O===2HSO (2)BC (3)①酸 HSO存在:HSOSO+H+和HSO+H2OH2SO3+OH-,HSO的电离程度大于其水解程度 ②A (4)①HSO+H2O===SO+H++H2↑ ②1






