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、C、N、S对应的化合物,是重要的化学物质。试回答下列问题:
(1)已知:氢气的燃烧热为286.0kJ/mol,氨气的燃烧热为382.5 kJ/mol ,则合成氨反应的热化学方程式
为_____________________。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为________________。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。 有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。
某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)中加入NO和足量的活性炭,恒温(T)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如表:
时间(min) 浓度(mol•L-1) | NO | N2 | CO2 |
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 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
①10min~20min以v(CO2)表示的反应速率为_________________。
②根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数为Kp=___________,(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,保留两位小数)
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率_________(填“增大”“不变”或“减小”)。
④该反应达到平衡时下列说法正确的是______填序号字母)。
a.容器内压强保持不变 b.2v(NO)=v(N2)
c.容器内CO2的体积分数不变 d.混合气体的密度保持不变
⑤30min时改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是______。请在图中画出30~40min的变化曲线______。
3、氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)已知:
①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆H1=+41.8kJ·mol-1
②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H2=-196.6kJ·mol-1
则2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的∆H=_______。
(2)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ∆H<0.在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示:
图中a、b、c三点中,达到平衡的点是_______;温度为1100K时,N2的平衡体积分数为_______。
(3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g) ∆H<0。
①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)的反应温度不宜过高的原因是_______。
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p0MPa,则0~8min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=_______mol·L-1·min-1,500℃时该反应的平衡常数Kp=_______MPa(用含p0的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
4、明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺,锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:
(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________。
(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①SO42-中心原子的轨道杂化类型为_____,与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。
②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为___,提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是_______。
(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为:ICu=746kJ/mol,Izn=906 kJ/mol,ICu < Izn的原因是_____________。
(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目……。
Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO3中阴离子的立体构型是______。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________。
晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则ZnS晶体的密度为_____g/cm3 (列出计算式即可)
5、钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)可用于制造生物碱、油墨、化肥、钼红颜料、催化剂等,也可用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:
回答下列问题:
(1)Na2MoO4中Mo的化合价为____________。
(2)“焙烧”时,Mo元素转化为MoO3,反应的化学方程式为____________,氧化产物是________(写化学式)。
(3)“碱浸”生成CO2和另外一种物质,CO2的电子式为_______,另外一种生成物的化学式为______。
(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S,则废渣成分的化学式为________。
(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度:c(MoO42-)=0.40mol/L,c(SO42-)=0.04mol/L。“结晶”前需先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率为______%。(小数点后保留一位数字)[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]
(6)钼精矿在碱性条件下,加入NaClO溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO42-生成,该反应的离子方程式为___________________。
6、H2O2既可以作氧化剂,又可以作还原剂。现在H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液,紫红色的KMnO4溶液变成了无色溶液。该反应体系中共七种物质:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、K2SO4、H2O、H2O2。
(1)请将以上反应物与生成物分别填入以下空格内___。
(2)该反应中的还原剂是__(填化学式)被还原的元素是____(填元素符号)。
(3)如反应中电子转移了0.5mol,则产生的气体在标准状况下的体积为__L。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,酸性溶液中常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为___。
7、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________________。
8、某化学实验创新小组设计了如图所示的检验Cl2某些性质的一体化装置。下列有关描述错误的是______
A.浓盐酸滴到氯酸钾固体上反应的离子方程式为3Cl−++6H+
2Cl2↑+3H2O
B.无水氯化钙的作用是干燥Cl2,且干燥有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色
C.2处溶液出现白色沉淀,3处溶液变蓝,4处溶液变为橙色,三处现象均能说明了Cl2具有氧化性
D.5处溶液变为血红色,底座中溶液红色消失,氢氧化钠溶液的作用为吸收剩余的Cl2以防止污染
9、铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________。
②已知:
2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1,
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g); △H=____________kJ/mol。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4.
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图所示。
①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________,(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3•L-3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________。
10、土壤有机质是土壤中结构复杂的有机物,常用重铬酸盐容量法测定土壤中的有机质含量[以每1kg风干土壤中含有机质的质量(g/kg)表示]。其原理为:
2K2Cr2O7+3C+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3(绿色)+3CO2↑+8H2O
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4=K2SO4+Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O
已知:有机质中含碳58%,本方法只能氧化90%的有机质。
实验过程如下:
I.土样采集与风干:先选取肥力均一的地块,多点取样混合到一起。置于室内阴凉、干燥通风处风干,充分研磨。
II.土样中有机质的测定:
i.称取0.5000g风干土样、0.1gAg2SO4放入如图装置c中,加一定浓度的K2Cr2O7溶液5.00mL,搅拌下缓慢从装置a中加入5mL浓H2SO4。塞好瓶口。
ii.控制在170~180℃加热,煮沸5min.若此时溶液呈绿色,则应重做实验。
iii.冷却后,用蒸馏水将装置中的物质全部转移入250mL锥形瓶中,用0.2000 mol·L-1硫酸亚铁溶液滴定,消耗硫酸亚铁溶液体积为16.60mL.
iv.进行空白实验,即取0.5000g高温灼烧土壤代替风干土样,采用相同条件处理和滴定,消耗硫酸亚铁溶液体积为32.60mL。
(1)土样采集时,按照多点取样混合的原因是_______。
(2)在步骤i中加入Ag2SO4的目的是为了排除土壤中_______(填标号)对后续实验的影响。
A.NO
B.Cl-
C.Na+
D.NH
(3)在步骤ii中若此时溶液呈绿色,则应再重做实验的原因是_______。
(4)滴定用硫酸亚铁溶液,使用时必须每天标定一次准确浓度,其原因是_______。
(5)根据有机质含量的计算可以判断该土壤属于下列类型_______(填标号)。
A.很高肥力地(>40g/kg)
B.高肥力地(30~40g/kg)
C.中等肥力地(10~30g/kg)
D.低肥力地(小于10g/kg)
(6)①若土壤中含有较多的Fe2+、Mn2+,则测定结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
②若土壤中含有较多的碳酸盐,则测定结果_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(7)下列能提高土壤有机质含量的方法有_______(填标号)。
A.秸秆还田
B.增施腐熟的动物粪便
C.施用硝铵
D.施用磷酸氢二铵
11、25℃时,醋酸电离平衡常数,
溶液与
溶液混合均匀(混合后溶液体积不变)。请计算:
(1)求混合液的_______(保留2位有效数字,下同)。
(2)向混合液中加0.10mL(2滴)盐酸,求此时溶液中
_______
。(写出计算过程)
12、I.2022年4月,大型运输机运−20向塞尔维亚远程运送“常规军事物资”,展示了大国重器“鲲鹏”的突出性能,为世人瞩目。
(1)运−20的外壳大量使用了AM系列Mg−Al−Mn,铝的价电子排布图为___________,第一电离能铝___________(填“大于”、“等于”或“小于”)镁,镁原子核外有___________种不同运动状态的电子。
(2)为了减轻飞机的起飞重量并保持机身强度,运-20使用了大量的树脂材料,其中一种树脂材料的部分结构如图1所示,其中碳原子的杂化方式为___________,其个数比为___________。
Ⅱ.大型飞机的高推重比发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”,采用大量的金属钨作为耐高温耐磨损材料。
(3)钨元素位于第六周期第VIB族,价电子排布的能级与Cr相同,但排布方式与Cr有所不同,请写出钨原子的价层电子排布式___________。
(4)图2为碳和钨形成的一种化合物的晶胞模型,碳原子和钨原子个数比为___________,其中一个钨原子周围距离最近且相等的碳原子有___________个。
(5)已知该晶胞边长为acm,高为hcm,NA为阿伏加德罗常数。摩尔质量为M g∙mol−1。该晶体密度为___________ g∙cm−3。
13、乙烯是重要的有机化学原料,工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯。
(1)乙烷裂解为乙烯为自由基反应,其可能的引发反应及对应化学键的解离能如下:
可能的引发反应 | 有关键的解离能( kJ/mol) |
C2H6(g) ⃗C2H5 ·(g) +H·(g) | 410 |
C2H6(g)⃗ 2CH3·(g) | 368 |
根据表格信息,乙烷裂解引发的反应主要为________________________。
(2)经过引发的后续反应历程为(已略去链终止过程):
……
ΔH1
ΔH2
①C2H4(g) +H2(g) ⃗C2H6(g)的ΔH=________________________(用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。
②上述历程中“……”所代表的反应为____________________________________。
(3)CH3·中的单电子不能占据杂化轨道,则CH3·中碳原子的杂化方式为________________________。
(4)乙烷裂解中主要发生的反应及其在不同温度下的平衡常数如下表:
反应 | 1100K | 1300K | 1500K |
I.C2H6 | 1.6 | 18.9 | 72.0 |
II.C2H6 | 60.9 | 108.7 | 165.8 |
III.C2H4 | 0.015 | 0.33 | 3.2 |
IV.C2H2 | 6.5×107 | 1.5×106 | 1.0×105 |
①当裂解反应达到平衡状态时,体系将会产生大量积碳。由表中数据分析,平衡时混合气体中____________(填化学式)的百分含量最大,原因是______________。
②为提高乙烯的产率,工业生产的适宜反应条件为______(填标号)。
A.高温 较长的反应时间 B.高温 较短的反应时间
C.低温 较长的反应时间 D.低温 较短的反应时间
③在某温度下投入molC2H6发生上述反应,平衡时混合体系的压强为p,其中C2H6、C2H4、CH4的物质的量分别为mmol、nmol、rmol,未检测出C2H2。则此温度下反应Ⅰ的平衡常数Kp
____________(以分压表示,分压=总压
物质的量分数)。
(5)工业上制备乙烯常使用Ni-Cr-Fe合金炉,某Ni-Cr-Fe合金的晶胞结构如图所示,表示Ni原子,
表示Fe原子,由4个Ni原子和2个Fe原子所形成的八面体空隙中心的一半填充Cr原子(如图中
位置),则该合金可表示为__________(填化学式)。
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