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、工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下,将KCN转化成KHCO3和NH3(最佳pH : 6.7~7.2);第二步是把氨转化为硝酸:NH3+202HNO3+H2O
请完成下列填空:
(1)写出第一步反应的化学反应方程式_____________,第二步反应的还原产物是_____________ (填写化学式)。
(2)在KCN中,属于短周期且原子半径最大的元素是_____,氮原子最外层电子的运动状态有_______种。水的电子式是________。
(3)比较碳和氮元素非金属性强弱,化学反应方程式为_____________。
(4)室握下,0.lmol/LK2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小,在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中,阴离子(除OH-)浓度由大到小的顺序是_____________。
(5)工业上还常用氯氧化法处凡含KCN的废水:KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,2KOCN+4KOH+3Cl2→N2+6KCl+2CO2+2H2O。两扮相比,微生物处理法的优点与缺点是(各写一条)。
优点:________;缺点:__________________。
3、合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法I:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)
方法Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
(1)已知
①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=一394 kJ·mol一1
②2C(s,石墨)+O2(g)=2CO(g) △H2=一222 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H3=一484 kJ·mol-1
试计算25℃时由方法Ⅱ制备1 000 g H2所放出的能量为______________。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)。其相关数据如下表所示:
①T1____T2(填“>”“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______________。
②乙容器中,当反应进行到1.5 min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是__________。
③在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)。
A.V逆(CO2)=2V正(H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
(3) 现有0.175 mol/L 醋酸钠溶液500 mL(已知醋酸的电离平衡常数K=1.75×10-5)。
①下列图像能说明醋酸钠的水解反应在t1时刻达到平衡的是________(填序号,下同)。
A.溶液中c(Na+)与反应 时间t的关系
B.CH3COO一的水解速率与反应时间t的关系
C .溶液的pH与反应时间t的关系
D.K与反应时间t的关系
②在醋酸钠溶液中加入下列少量物质,水解平衡向正反应方向移动的有_____________ 。
A.冰醋酸B.纯碱固体c.醋酸钙固体D.氯化铵固体
(4)在醋酸钠溶液中加入少量冰醋酸后,溶液中微粒浓度的关系式能成立的有________。
A.c(CH3COO一)+c(CH3COOH)>c(Na+)
B.c(Na+)> c(CH3COO一)>c(H+)>c(OH一)
C.c(CH3COO一)> c(Na+)> c(H+)>c(OH一)
D.c(CH3COO一)>c c(H+)>c(OH一)> c(Na+)
(5)欲配制0.175 mol/L醋酸钠溶液500 mL,可采用以下两种方案:
方案一:用托盘天平称取_________g无水醋酸钠,溶于适量水中,配成500 mL溶液。
方案二:用体积均为250 mL且浓度均为_____________的醋酸与氢氧化钠溶液混合而成(设混合后的体积等于混合前两者体积之和)。在室温下,0.175 mol/L醋酸钠溶液的pH约为_______________。
4、【化学——选修3:物质结构与性质】硼和氮元素在化学中有很重要的地位,回答下列问题:
(1)基态硼原子核外电子有____ ____种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为_________________。预计于2017年发射的“嫦娥五号”探测器采用的长征5号运载火箭燃料为偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(CH3)2NNH2中N原子的杂化方式为_________。
(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+ 6H2O=3CO2+6H3BNH3
①H3BNH3分子中是否存在配位键_______________(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为___________________。
②与B3N3H6互为等电子体的分子是_____________(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式____________________________。
(3)“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:
①SeO3分子的立体构型为_____________。
②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为 。
③某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为pm,则该晶体的密度为_________________(用含a的代数式表示,设NA为阿
伏伽德罗常数的值)。
5、室安卡因(G)是一种抗心率天常药物,可由下列路线合成;
(1)已知A是的单体,则A中含有的官能团是______(写名称)。B的结构简式是______。
(2)C的名称(系统命名)是______,C与足量NaOH醇溶液共热时反应的化学方程式是________。
(3)X是E的同分异构体,X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种,则X所有可能的结构简式有、_______、_______、_______。
(4)F→G的反应类型是_______。
(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是_______。
a.能发生加成反应 b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.能与盐酸反应生成盐 d..属于氨基酸
6、元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+ 与 Al3+ 的化学性质相似,在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO42− 和 Cr2O72− 在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1. 0 mol·L−1的Na2CrO4 溶液中c(Cr2O72−) 随c(H+) 的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性减小,CrO42− 的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的逆反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH____0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的 Cr2O72− 还原成 Cr3+,反应的离子方程式为______________。
7、有下列八种物质:①氯化钡;②金刚石;③硫;④钨;⑤氯化钠;⑥钠;⑦二氧化硅;⑧干冰,回答有关这八种物质的问题。
(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组,并填写下表:
各组中物质的编号 | ______ | ______ | ______ | ______ |
晶体类型 | 分子晶体 | 原子晶体 | 离子晶体 | 金属晶体 |
(2)其中以共价键相结合,原子彼此间形成空间网状结构的化合物是______(填编号,下同)。晶体内存在单个分子的单质是______。
(3)其中硬度最大的物质是______;熔点最低的物质是______。
8、下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程:
(1)脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S,该反应的化学方程式是____________。
(2)脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________,下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是________(填选项)。
A.Cl2 B.H2O2 C.KMnO4 D.O3
(3)流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用,你认为流程中还可循环利用的物质有_______。
(4)合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示:
则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是___________(用“>”、“<”或“=”表示);A点H2的平衡转化率为________。
9、可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应,因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。
(1)某温度下,使用V2O5进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),在保证O2(g)的浓度不变的条件下,增大容器的体积,平衡____(填字母代号)。
A.向正反应方向移动 B.不移动 C.向逆反应方向移动 D.无法确定
(2)使用V2O5催化该反应时,涉及到催化剂V2O5的热化学反应有:
①V2O5(s)+SO2(g)⇌V2O4(s)+SO3(g) ∆H1=+59.6kJ/mol
②2V2O4(s)+O2(g)⇌2V2O5(s) ∆H2=-314.4kJ/mol
向10L密闭容器中加入V2O4(s)、SO2(g)各1mol及一定量的O2,改变加入O2的量,在常温下反应一段时间后,测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图所示,图中没有生成SO3的可能原因是_________________。
(3)向一保持常压的密闭容器中加入V2O5(s)、SO2(g)各0.6mol,O2(g)0.3mol,此时容器的体积为10L,分别在T1、T2两种温度下进行反应,测得容器中SO2的转化率如图所示。
①T2时,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数K=________。
②下列说法正确的是_________。
A.T1<T2
B.若向该容器通入高温He(g)(不参加反应,高于T2),SO3的产率将减小,仅因为温度升高,平衡向逆方向移动
C.合成硫酸的设备中,在接触室合成SO3需要高压设备
D.依据反应装置所能承受的最高温度定为此反应温度
③在比T2更高的温度T3下,反应②平衡向左移动,生成更多的V2O4固体会覆盖在V2O5固体的表面上,该因素对反应①影响超过了温度因素的影响。请在图中画出在T3下,α(SO2)在0~t1时刻的变化图(0~t1时刻之间已经平衡)________。
10、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称海波、大苏打,是重要的化工原料,工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,某化学兴趣小组在实验室中用如图所示装置(加热装置及部分夹持装置已略去)模拟其生产过程并探究其化学性质。
烧瓶C中发生如下反应:
①Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)
②2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)
③S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)
I.制备Na2S2O3·5H2O
(1)加入药品之前须进行的操作是_____;装置D的作用是_______;装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的试剂最好选用_______(填字母)。
A.蒸馏水 B.饱和Na2SO3溶液 C.饱和NaHSO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
(2)为保证硫代硫酸钠的产量,实验中产生的SO2不能过量,原因是_______;该实验不使用过浓或过稀的硫酸,而使用70%的硫酸的原因是_______。
II.测定产品纯度
准确称取wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.10mol∙L-1I2的标准溶液滴定。反应原理为2+I2=
+2I-
(3)滴定至终点时的现象:_______。滴定起始和终点时I2的标准溶液液面位置如图所示,则消耗I2的标准溶液的体积为_______mL。产品的纯度为_______%(设Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为M,列出用M、w表示的表达式)。
III.探究Na2S2O3的部分化学性质
(4)
实验操作 | 实验结论或现象 | 现象解释(用离子方程式表示) |
用pH试纸测Na2S2O3溶液酸碱性 | 溶液pH=8 | _______ |
向溴水中滴入适量Na2S2O3溶液 | 溴水褪色 | _______ |
实验结论:_______。
IV.Na2S2O3的应用
(5)可与一些金属离子形成稳定的络离子,常用于除重金属离子和照相行业的定影剂。已知AgBr可溶于Na2S2O3溶液,生成配位数为2的络合物,请写出该化学方程式:_______。
11、用沉淀法测定 KHCO3和 Na2CO3 固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)2 溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:
实验序号 | I | II | III | IV | Ⅴ |
样品质量(g) | 3.06 | 6.12 | 9.18 | 12.24 | 15.30 |
Ba(OH)2溶液体积(mL) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
生成沉淀的质量(g) | 5.91 | 11.82 | 17.73 | 23.64 | 23.64 |
回答下列问题:
(1)样品中KHCO3 和Na2CO3 的物质的量之比_______。
(2)室温下第III组实验所得溶液中的 OH-物质的量浓度为_________。
12、工业烟气中的SO2严重污染环境,可用多种方法进行脱除。
(1)H2O2氧化法。H2O2可以将SO2氧化生成H2SO4
由于H2O2储存过程可能发生分解反应:。某兴趣小组研究
催化分解H2O2历程如下,请补全第二步反应的热化学方程式。
第一步: 慢反应
第二步:______________
快反应
请根据I-催化H2O2的分解反应历程补充剩余的能量示意图_______。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化,如图。溶液pH几乎不变的阶段,主要产物是_______(填化学式):SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_______。
(3)SO2经富集后可用于制备硫酸。现向某密闭容器中充入1mol SO2、1molO2,在催化条件下发生反应:,SO2的平衡转化率与反应温度、压强的关系如图所示。
①图中A、B、C三点逆反应速率由大到小的顺序为_______﹔
②实际工业生产时选择A点生产条件而非B点,原因是_______。
③C点对应的Kp为_______MPa-1 (写出关于a的表达式,保留一位小数,Kp为用分压表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
13、我国提出2060年前实现碳中和,降低大气中含量是当今世界重要科研课题之一,以
为原料制备甲烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。回答下列问题:
(1)在固体催化表面加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:
主反应:
副反应:
①已知
,则
燃烧的热化学方程式
___________。
②500℃时,向恒容密闭容器中充入
和
,主、副反应都达到平衡状态时,测得
%,副反应的平衡常数
,主反应的平衡常数
___________,平衡时
选择性=___________(
选择性=
×100%,保留两位有效数字)。
(2)某研究小组采用双合金团簇催化甲烷干法重整法(DRM)取得了良好的效果。通过大量的研究、
、
三种双金属合金团簇可用于催化DRM反应,在催化剂表面涉及多个基元反应,分别为过程1:甲烷逐步脱氢,过程2:
的活化(包括直接活化和氢诱导活化),过程3:
和
的氧化,过程4:扩散吸附反应。其反应机理如图所示。
则过程3的最终产物为___________,过程4发生扩散吸附反应的微粒为___________。
(3)甲醇也是新能源的重要组成部分,以、
为原料合成
涉及的反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
在不同压强下、按照进行投料,在器容中发生上述3个反应,平衡时,CO和
在含碳产物(即
和CO)中物质的量分数及
的转化率随温度的变化如图,压强
、
、
由大到小的顺序为___________,曲线___________(填“m”或“n”)代表
在含碳产物中物质的量分数。
(4)光催化制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原
的机理为:光照时,低能价带失去电子并产生空穴(
,具有强氧化性)。
光催化原理与电解原理类似,写出高能导带的电极反应式:___________。
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