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、氮有不同价态的氧化物,如NO、N2O3、NO2, N2O5等,它们在一定条件下可以相互转化。
(1)己知:2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol
4NO (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol
则反应6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=__________。
(2)某温度下.在一体积可变的密闭容器中充入1mol N2O3,发生反应N2O3NO2(g)+NO(g),达到平衡后,于t1时刻改变某一条件后,速率与时间的变化图像如图所示,有关说法正确的是__________
A.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度,同时减小NO2或NO的浓度
B.t1时刻改变条件后,平衡向正反应方向移动,N2O3的转化率增大
C.在t2时刻达到新的平衡后,NO2的百分含量不变
D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半,则速率~时间图像与上图相同
(3)在1000K下,在某恒容容器中发生下列反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),将一定量的NO2放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示。图中a点对应温度下.己知NO2的起始压强P0为120kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= __________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(4)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2 (NO2)。其中,k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示:一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1=____________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点__________,理由是__________。
3、含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。
(1)氨和肼(N2H4)是两种最常见的氮氢化物。
己知:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8kJ/mol,化学平衡常数为K1。N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol,化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为_________,该反应的化学平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
(2)对于2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。
①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是____(填字母代号)。
A.c(CO)=c(CO2) B.容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆 D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
②图1为容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值(P/P0)随时间(t)的变化曲线。0~5min内,该反应的平均反应速率v(N2)= ____,平衡时NO的转化率为____。
(3)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式_________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理__________________。
4、以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料 | B.加热浆料至100℃ |
C.增大氨水浓度 | D.减小CO2通入速率 |
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
5、某储氢合金(M)的储氢机理简述如下:合金吸附H2→氢气解离成氢原子→形成含氢固溶体MHx(相)→形成氢化物MHy(
相)。已知:
(
相)与MHy(
相)之间可建立平衡:
请回答下列问题:
(1)上述平衡中化学计量数k=________(用含x、y的代数式表示)。
(2)t℃时,向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M),随充入H2量的改变,固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。
①在________温________压强下有利于该储氢合金(M)储存H2(填“低”或“高”)。
②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL,吸氢平均速率v=________mL/(g∙s)。
③关于该储氢过程的说法错误的是________。
a.OA段:其他条件不变时,适当升温能提升形成相的速率
b.AB段:由于H2的平衡压强p未改变,故AB段过程中无H2充入
c.BC段:提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量
(3)实验表明,H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质,必须经过净化处理才能被合金储存,原因是___________。
(4)有资料显示,储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子,若把储氢合金制成纳米颗粒,单位时间内储氢效率会大幅度提高,可能的原因是________________。
(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示:
该储氢合金的化学式为________。若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子,则该储氢合金的储氢容量为________mL/g(储氢容量用每克合金结合标准状况下的氢气体积来表示,结果保留到整数)。
6、六方晶胞是一种常见晶胞,镁、锌和钛的常见晶胞属于六方晶胞。
(1)①写出Zn所在元素周期表中的分区是_______;
②Ti的基态原子价电子排布式_______;
③下表为Na、Mg、Al的第一电离能。
第一电离能 | 元素 | ||
Na | Mg | Al | |
496 | 738 | 577 |
请解释其变化规律的原因_______。
(2)已知以上三种金属的盐的熔沸点(℃)如下表:
物理性质 | 氯化物 | ||
熔点 | 712 | 290 | -24.1 |
沸点 | 1412 | 732 | 136.4 |
已知:熔融状态下能够导电。请解释三种氯化物熔沸点差异的原因_______。
的熔沸点明显偏低的另一个原因是该分子空间构型是_______,分子高度对称,没有极性,分子间作用力很弱。
(3)某晶体属于六方晶系,其晶胞参数,
。晶胞沿着不同方向投影如下,其中深色小球代表A原子,浅色大球代表B原子(化学环境完全等同)。已知A2原子坐标为
,B1原子沿c方向原子坐标参数
。
①该物质的化学式为_______。
②晶胞中原子A1—A2在ab面投影的距离为_______(保留四位有效数字)。
③B1原子坐标参数为_______。
7、利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理铅酸蓄电池的流程如下:
已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14
(1)写出铅酸蓄电池放电时的总反应: __________。
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是__________。
(3)写出铅膏脱硫时的离子方程式__________。
(4)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是__________。
(5)已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线如下图所示,则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、__________、用乙醇洗涤晶体。用乙醇不用水洗涤的原因是__________。
(6)应用电化学原理,将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池,其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:
PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S
最后通过电解浸出液得到金属铅,电解后的溶液可以循环使用,写出电解的总反应方程式__________。
8、下列几种导电性变化图象,把符合要求的图象序号填在相应的题目后面括号中。
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液( )
(2)向H2SO4溶液中通入Cl2直至过量( )
(3)向AgNO3溶液通入少量HCl( )
(4)向氨水中通入HCl直至过量( )
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2( )
(6)向饱和石灰水中不断通入CO2( )
9、有下列3种有机化合物A:CH2=CH2、B:CH4、C:CH3COOH。
(1)写出化合物C中官能团的名称:_______(填“羟基”或“羧基”)。
(2)3种化合物中能使溴的四氯化碳溶液褪色的是_______(填“乙烯”或“甲烷”)。
(3)CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷的化学方程式:CH4 + Cl2CH3Cl + _______
10、某小组探究CuCl2溶液和Na2SO3溶液反应的主要产物,开展如下活动。
[实验准备]
(1)用亚硫酸钠固体配制100mL0.2mol·L-1Na2SO3溶液,下列仪器中无需使用的有___________(填名称)。
(2)检验亚硫酸钠溶液在空气中是否变质所需的试剂为___________。
[理论预测]
预测 | 主要产物 | 主要实验现象 |
1 | CuSO3 | 生成绿色沉淀 |
2 | Cu(OH)2、SO2 | 溶液中出现蓝色沉淀,伴有刺激性气味气体产生 |
3 | Cu2SO3 | 生成红色沉淀 |
4 | CuCl | 生成白色沉淀 |
(3)预测3中反应的离子方程式为___________。
[实验探究]
实验1
取1mL0.2mol·L-1Na2SO3溶液和2mL0.2mol·L-1CuCl2溶液混合,立即生成橙黄色沉淀,3min后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生振荡1min沉淀全部变为白色。
为证明实验1产生的白色沉淀为CuCl,需鉴定沉淀中含Cl-、Cu+,其中鉴定含Cu+的实验设计如下:
实验2
(4)已知[Cu(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+在水中分别呈无色和深蓝色,实验2总反应的离子方程式为_____。
[进一步探究]
查阅资料获知橙黄色沉淀可能为xCuSO3·yCu2SO3·zH2O,在实验1获得橙黄色沉淀后,立即离心分离并洗涤。为探究其组成进行如下实验:
实验3
(5)离心分离的目的是加快过滤速度,防止___________。
(6)已知2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,实验3___________(选填“能”或“不能”)证明橙黄色沉淀中含有Cu2+和。
为验证橙黄色沉淀转化为CuCl的原因可能是Cl-提高了Cu2+的氧化性,进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。
实验4
装置 | 试剂a | 试剂b | 电压表读数 |
| 0.2mol·L-1Na2SO3溶液 | 0.2mol·L-1CuCl2 溶液 | V1 |
0.2mol·L-1Na2SO3溶液 | X | V2 |
(7)①表中X为___________。
②能证实实验结论的实验现象为___________。
[解释和结论]
综上所述,Cu2+与发生复分解反应速率较快,发生氧化还原反应趋势更大。
11、天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水,硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表:
离子 | Ca2+ | Mg2+ | HCO | 其他 |
含量(mol/L) | 1.2×10-3 | 6.0×10-4 | 8.0×10-4 | / |
现要用化学方法软化10m3这种天然水,则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO,后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。
12、以重晶石(BaSO4为主,含有钙等杂质)为原料,可按如下工艺生产碳酸钡:
温度为1173K~1473K时回转窑中发生的主要反应:C+O2CO2,C+CO2
2CO;BaSO4+4C
BaS+4CO↑,BaSO4+2C
BaS+2CO2↑。
(1)煤粉的主要作用是______________。
(2)若回转窑中通过量空气,则BaCO3产率________(填“降低”、“升高”、“不变”)。
(3)用 90~95℃的热水浸取BaS转化为可溶性化合物时无气体生成,此过程反应的化学方程式__________________。
(4)在回转窑产生的废气,其中________可以在碳化过程得到重新利用;硫化钡黑灰热水浸取,保温后热过滤除去的残渣也可在其他工业生产中再利用,如废渣中的 CaSO4可作 ____________(写一种即可)。
(5)为了得到纯净的BaCO3,省略的操作是_____________________。
(6)已知反应BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq),某同学利用该反应在实验室模拟BaSO4转化为BaCO3的过程:若每次加入1 L 2 mol/L的Na2CO3溶液,至少需要____次,可以将0.3 mol BaSO4完全转化为BaCO3。[Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=5×10-9]
13、工业上以煤和水为原料通过一系列转化变为清洁能源氢气或工业原料甲醇。回答下列问题:
(1)已知:I.
II.
III.
则碳与水蒸气反应的
_______kJ/ mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)工业上可以利用反应得到的
和
进一步合成甲醇,反应方程式为
。
①工业生产过程中的转化率_______(填“大于”“等于”或“小于”)
的转化率。
②为了提高甲醇的平衡产率可以采取的措施是_______(填一条即可)。
(3)在一恒温恒容密闭容器中充人1 mol和3 mol
进行上述合成甲醇的反应。测得
和
的浓度随时间的变化如图所示:
①3min时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“=”或“<”)
②该温度下的平衡常数为_______(保留三位有效数字)。
(4)起始温度为℃时,在2L密闭容器中发生反应
,反应过程中部分数据如下表所示:
| 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) |
反应I恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min |
| 4.5 |
|
| |
20min | 1 |
|
|
| |
| 30min |
|
| 1 |
|
反应II绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
①达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I)_______(填“>”、“<”或“=”)K(II)。
②对于反应I,前10min内的平均反应速率_______ mol/(L·min);若30min时向容器中再充入1 mol
和1 mol
,则平衡_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
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