1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是
A.试管
B.酒精灯
C.铁架台
D.胶头滴管
(2)实验时主要操作步骤为:①加热制取氨 ②收集氨 ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是
A.③①②
B.①③②
C.①②③
D.②①③
(3)此装置中收集氨的方法为
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排饱和氯化钠溶液法
(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是
A.氨是无色、无味的气体
B.氨易液化,液氨可用作制冷剂
C.氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.氨可以与酸反应生成铵盐
(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是
A.
B.
C.
D.
(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是
A.铵盐是农业上常用的化肥
B.绝大多数铵盐受热易分解
C.绝大多数铵盐难溶于水
D.绝大多数铵盐与碱反应放出氨
3、Ⅰ.(1)右图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化示意图。已知E1=134KJ/mol,E2=368KJ/mol( E1、 E2为反应的活化能)。若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1、△H的变化分别是 、 (填“增大”、“减小”或“不变”)。写出该 反应的热化学方程式 。
(2)若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行,则△H___0。
A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于都可
Ⅱ.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=QkJ/mol (Q>0)
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____(选填序号)。
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是 。
A.平衡常数K不再增大 B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,达到平衡后,能提高H2转化率的措施是_______(选填编号)。
A.升高温度 B.充入更多的H2 C.移去乙醇 D.增大容器体积
(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=_______。
4、甲、乙、丙是常见的三种物质,它们之间有如图所示的转化关系,根据要求回答问题:
(1)若甲为碳,则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•mol-1
CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0kJ•mol-1
写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式______________________;
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如右表,则T1_____T2(填“>”、“<”或“=”);
③乙可做某些碱性燃料电池的燃料,该电池的负极反应式为______________________;
(2)在25℃下,将0.20mol/L的氨水与0.20mol/L的硝酸溶液等体积混合,反应后的溶液pH=5,则该温度下氨水的电离平衡常数K=_____________;
(3)已知:R(s)+2NO(g)N2(g)+RO2(g)。T℃时,某研究小组向一恒温真空容器中充入NO和足量的R单质,恒温条件下测得不同时间各物质的浓度如下表。
时间/min浓度(mol/L) | NO | N2 | RO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0•30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
35 | 0.32 | 0.34 | 0.15 |
①0~10min以V(NO)表示的平均反应速率为_____________;
②根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数为___________;
③30~35min改变的实验条件是__________。
5、碳和氯元素及其化合物与人类的生产、生活密切相关。
I、氯的化合物合成、转化一直是科学研究的热点。
①一定条件下,氯气与氨气反应可以制备氯胺(NH2C1),己知部分化学键的键能:
则上述反应的热化学方程式为:____________。
②氯胺是一种长效缓释含氯消毒剂,有缓慢而持久的杀菌作用,可以杀死H7N9禽流感病毒,其消毒原理为与水缓慢反应生成强氧化性的物质,该反应的化学方程式为______________:
Ⅱ、碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候变化具有重要意义。
(1)在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) △H,CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示(α、β、2.0分别代表三种氢碳比时的变化曲线)。
请回答下列问题:
①反应的△H_____0,氢碳比α____β,Q点v(正)_____v(逆)(填“大于”或“小于”)
②若起始时,CO2的浓度为0.5mol·L-1,氢气的浓度0.1mol/L;则P点对应温度的平衡常数的值为_______。
(2)已知:碳酸H2CO3,K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11、草酸H2C2O4,K1=6.0×10-2、K2=6.0×10-5
①下列微粒可以大量共存的是_______(填字母)。
a.CO32-、HC2O4- b.H2CO3、C2O42- c. C2O42-、HCO3- d.H2C2O4、HCO3-
②若将等物质的量浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子(除OH-外)浓度由大到小的顺序是_________。
③通过技术判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O42Fe3++6H2O+3C2O42-在常温下能否发生反应________。(已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39;66=4.67×104)
6、以黄铜矿(主要成分为铁、铜、硫三种元素组成的化合物)为基本原料,通过一系列的冶炼可得到铜、铁、SO2、SO3、H2SO4等物质,回答下列问题:
(1)基态铁原子价层电子排布式为____________,基态硫原子的核外电子共有_______种不同的能量。硫元素所在周期的非金属元素第一电离能由大到小的顺序为__________。
(2)SO2、SO3、H2SO4中,硫原子的杂化轨道类型为sp3的物质是________,SO2的分子构型是____________,属于非极性分子的氧化物是___________。
(3)在溶液中Cu2+易与水形成[Cu(H2O)6]2+而显蓝色,向相应的溶液中加入足量的氨水可得到[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,则[Cu(NH3)4(H2O)2]2+中Cu2+的配位数是________________,氧铜配位键与氮铜配位键相比,较稳定的是___________________。
(4)氧化铜的熔点为1326℃、沸点为1800℃;氧化亚铜的熔点为1235℃、沸点为1100℃,试解释导致这种差异最可能的原因是___________。
(5)由铁、铜、硫形成的某种化合物的晶胞是一个长方体,结构如图所示,则该化合物的化学式为____________。若晶体密度为dg·cm﹣3,则晶胞的高h=_______pm(写出简化后的计算式即可)。
7、决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:
(1)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为______________。
(2)已知元素M是组成物质的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能,用符号
至
表示)如表所示:
| |||||
电离能 | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合态常见化合价是_________价,其基态原子电子排布式为_______
(3)的中心原子的杂化方式为__________,键角为____________
(4)中非金属元素电负性由大到小的顺序为_____________
(5)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________
A.第一电离能: B.共价键的极性:
C.晶格能: D.热稳定性:
(6)如图是晶胞,构成二氧化硅晶体结构的最小环是由________个原子构成。已知晶胞参数为
,则其晶胞密度为________
。
8、氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子,它们的离子半径最小的是___________(填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是___________。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因:___________。
(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S___________HCl(选填“<”、“>”或“=”,下同);酸性:HClO4___________H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱:___________。
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,这利用了SO2 的___________性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是___________(填序号)。
已知NaHSO3溶液呈酸性,而HSO既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________c(SO
)(选填“<”、“>”或“=”) 。
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水,配平该反应方程式_____
___Na2SO3+____KIO3+____H2SO4_____Na2SO4+____K2SO4+______I2+_____ H2O
9、硫酸铵是化工、染织、医药、皮革等工业原料。某硫酸工厂利用副产品Y处理尾气SO2得到CaSO4,再与相邻的合成氨工厂联合制备(NH4)2SO4,工艺流程如下:
请回答以下问题:
(1)下列有关(NH4)2SO4溶液的说法正确的是_____
A.电离方程式:(NH4)2SO42NH4++SO42-
B.水解离子方程式:NH4++H2ONH3•H2O+H+
C.离子浓度关系:c(NH4+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH–)
D.微粒浓度大小:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3•H2O)>c(OH–)
(2)硫酸工业中,V2O5作催化剂时发生反应2SO2+ O2 2SO3,SO2的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择下表中最合适的温度和压强分别是__________。该反应420℃时的平衡常数_____520℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
1.01×105Pa | 5.05×105Pa | 1.01×106Pa | |
420℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 |
520℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 |
620℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 |
(3)在2L密闭容器中模拟接触法制备三氧化硫时,若第12分钟恰好达到平衡,测得生成SO3的物质的量为1.2mol,计算前12分钟用氧气表示反应速率v(O2)为___________。
(4)副产品Y是__。沉淀池中发生的主要反应方程式是___________________。
(5)从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是________________。
10、碳酸镧La2(CO3)3(Mr=458)可用于治疗高磷酸盐血症。为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃。在溶液中制备时,形成水合碳酸镧La2(CO3)3•xH2O,如果溶液碱性太强,易生成受热分解的碱式碳酸镧La(OH)CO3。已知酒精喷灯温度可达1000℃。回答下列问题:
Ⅰ.某化学兴趣小组利用NH3和CO2通入LaCl3溶液中拟制备La2(CO3)3•xH2O
(1)装置的连接顺序是a→_____,_____←b(填接口字母)。
(2)装置乙用到的玻璃仪器(除导气管外)有_____。
(3)生成水合碳酸镧的化学方程式为_____。
Ⅱ.碳酸氢钠与氯化镧反应可制取碳酸镧
(4)①为了高磷血症患者的安全,通常选用NaHCO3溶液而不选用Na2CO3,其优点是_____。
②T℃时,碳酸镧的溶解度可表示为1.0×10-7mol/L,HCO的电离平衡常数为6.0×10-11。请计算反应2LaCl3+3NaHCO3
La2(CO3)3↓+3NaCl+3HCl的平衡常数K=_____。
Ⅲ.测定La2(CO3)3•xH2O中是否含有La(OH)CO3
将装置A称重,记为m1g。将提纯后的样品装入装置A中,再次将装置A称重,记为m2g,将装有试剂的装置C称重,记为m3g。按如图连接好装置进行实验。
实验步骤:
①打开K1、K2和K3,缓缓通入N2;
②数分钟后关闭____,打开____,点燃酒精喷灯,加热A中样品;
③一段时间后,熄灭酒精灯,打开K1,通入N2数分钟后,冷却到室温,关闭K1和K2,称量装置A。重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为m4g(此时装置A中为La2O3)。称重装置C,记为m5g。
(5)实验步骤②中关闭_____,打开_____(填写止水夹代号)。
(6)根据实验记录,当=_____,说明制得的样品中不含有La(OH)CO3。
11、燃烧法是测定有机化合物分子式的一种方法,某有机物12g在氧气中完全燃烧,生成7.2g水和8.96LCO2(标况)。0.5mol该有机物的质量为30g。
(1)试求该有机物分子式_________________________;
(2)若该有机物能与Na2CO3溶液反应产生气体,则其结构简式为________________;
若该有机物既能与Na反应产生气体,又能发生银镜反应,则结构简式为___________。
12、氮及其化合物的利用是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。
(1)已知:①N2(g) + O2(g) 2NO(g) ΔH1=+180.5kJ·mol-1
②CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH2=-283kJ·mol-1
若某反应③的平衡常数表达式为K=,请写出反应③的热化学方程式:___________。
(2)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(Cat1、Cat2)进行反应,相同时间内测得的脱氮率(即NO的转化率)如图所示,N点___________ (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,理由是______________________,M点脱氮率比N点低的原因是___________。
(3)某温度下,在一密闭容器中充入一定量NO(g)发生反应4NO(g)N2(g)+2NO2(g) ΔH<0,其正反应速率表达式为v正=k正·cn(NO)(k正为正反应速率常数,只与温度有关),测得反应速率和NO浓度的数据如表所示。
序号 | c(NO)/(mol·L-1) | v正/ (mol·L-1·S-1) |
① | 0.10 | 5.00×10-9 |
② | 0.20 | 8.0×10-8 |
③ | 0.30 | 4.05×10-7 |
则n=______,k正=_____mol-3·L-3·S-1;下列对于该反应的说法正确的是_____ (填标号)。
A.当的比值保持不变时,反应达到化学平衡状态
B.当混合气体颜色保持不变时,反应达到化学平衡状态
C.反应达到平衡状态后,若降低温度,则混合气体的颜色变浅
D.反应达到化学平衡状态时,每消耗0. lmol NO就会消耗0.05molNO2
E.反应达到平衡状态后,若增大容积,则混合气体的平均相对分子质量减小
(4)氮氧化物脱除可以利用电化学原理处理,利用如下图装置可同时吸收SO2和NO,已知:H2S2O4是一种弱酸。
阴极的电极反应式为___________,若没有能量损失,相同条件下,SO2和NO的体积比为1:2时,两种气体___________ (“ 能”或“不能")被完全处理。
13、我国稀土资源丰富,CeO2常用于玻璃的脱色和抛光等。以氟碳铈矿(主要化学成分为CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺如图:
已知:①焙烧后铈元素主要以CeO2形式存在,Ce(OH)3的。
②Ce3+能被萃取剂HR萃取。
(1)“焙烧”时将氟碳铈矿研磨成粉的目的是_______。
(2)若“浸取”时还加入NaCl,则Ce(SO4)2将转化为沉淀,该过程的化学方程式为_______。
(3)“转化”过程中氧化性:H2O2_______(填“>”或“<”)Ce4+。
(4)“萃取”过程中发生反应:,则试剂X为_______。
(5)常温下,“调节pH”时,Ce3+完全沉淀(浓度小于1.0×10-5 mol/L)的溶液pH应大于_____。将“调pH”和“氧化”两步合并也可制得Ce(OH)4,相应的离子方程式为_______。
(6)取所得CeO2样品a g,溶于稀硫酸配制100 mL溶液,取10.00 mL所配溶液于锥形瓶中。利用0.1000 mol/L FeSO4标准溶液进行滴定(其中铈被还原为Ce3+),平均消耗标准溶液的体积为25.00 mL,该样品中CeO2的纯度是_______%。
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