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、向等物质的量浓度的、
混合溶液中滴加稀盐酸。
①在滴加盐酸过程中,溶液中 与含硫各物质浓度的大小关系为______(选填字母)。
a.
b.
c.
d.
②溶液中所有阴离子浓度由大到小排列是____________;
溶液呈碱性,若向溶液中加入
溶液,恰好完全反应,所得溶液呈强酸性,其原因是____________(用离子方程式表示)。
3、I.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径1:C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1<0 ①
途径2:先制成水煤气:C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4<0 ④
请回答下列问题:
(1) 途径I放出的热量________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2) ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_____________________。
II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中
在微生物的作用下经过两步反应被氧化成
,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
(3)1mol(aq)全部被氧化成
(aq)的热化学方程式是____________________
III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体,已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b>0)
(4)若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为______mol,放出的热量为______kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(5)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?
若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,则ΔH2=______.
4、由三种常见元素组成的化合物A,按如图流程进行实验。气体B、C、D均无色、无臭,B、D是纯净物;浓硫酸增重3.60g,碱石灰增重17.60g;溶液F焰色反应呈黄色。
请回答:
(1)组成A的非金属元素是___,气体B的结构简式___。
(2)固体A与足量水反应的化学方程式是___。
(3)一定条件下,气体D可能和FeO发生氧化还原反应,试写出一个可能的化学方程___。
5、[化学——选修3:物质结构与性质]氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如右下图所示。
(1)基态Ti原子的价电子轨道表示式为 。
(2)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂。NaH属于 晶体,其电子式为 。
(3)AlCl3在178℃时升华,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为 (标明配位键)。
(4)AlH4-中,Al的轨道杂化方式为 ;例举与AlH4-空间构型相同的两种离子 (填化学式)。
(5)NaAlH4晶体中,与Na+紧邻且等距的AlH4-有 个;NaAlH4晶体的密度为 g·cm-3(用含a的代数式表示)。若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体为 (填化学式)。
(6)NaAlH4的释氢机理为:每3个AlH4-中,有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位,形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体,从而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为 。
6、对于化学反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中,下列条件的改变引起该反应的反应速率的变化是什么(填在横线上)。
A.缩小体积使压强增大______________________________________________________。
B.体积不变充入N2使压强增大________________________________________________。
C.体积不变充入氩气使压强增大_______________________________________________。
D.压强不变充入氩气使体积增大_______________________________________________。
E.增大体积使压强减小_______________________________________________________。
7、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
8、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下,将Z的单质和FeG2(元素G和铁构成的某化合物)组成一个可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z +FeG2Fe+2ZG
放电时,电池的正极反应式为:______________;充电时,接电源负极的电极材料是____(写物质名称),该电池的电解质为_______(填写化学式)。
9、SO2、NOx是主要的空气污染源,需经过处理才能排放。回答下列问题:
(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上产生硫酸的主要反应。催化反应的机理是:
第一步:SO2(g)+V2O5(s)=SO3(g)+V2O4(s) ΔH=+akJ•mol-1
第二步:V2O4(s) +O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=-bkJ•mol-1
第三步:4VOSO4(s)+O2(g)=2V2O5(s)+4SO3(g) ΔH=-ckJ•mol-1
请写出二氧化硫催化氧化的热化学方程式___________。
(2)一定条件下,用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH<0.80℃时,在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol的气体,按n(CO):n(SO2)为1:1或3:1投料时SO2转化率的变化情况如图。则图中表示n(CO):n(SO2)=1:1的变化曲线为___________(填字母),若曲线bSO2的平衡转化率是42%,用SO2表示30min内的平均反应速率是___________。CO2和SO2的中心原子杂化方式分别为______,_____。
(3)一定温度下,在容积恒为1L的密闭容器中,充入0.3molNO与过量的金属Al,发生的反应存在如下平衡:Al(s)+2NO(gN2(g)+Al2O3(s) ΔH<0.已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系(k1、k2为速率常数):v(NO)=k1•c2(NO),v(N2)=k2•c(N2)。
①在T1温度下,k1=0.004L•mol•min-1,k2=0.002min-1,该温度下反应的平衡常数的值为______。
②T2温度下,NO的物质的量随时间的变化如图,其平衡常数的值为___________;温度T1___________T2(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是___________。
10、二甲基亚砜()是一种含硫有机化合物,被誉为“万能溶剂”。其在常温下为无色无臭的透明液体,熔点为18.4℃,沸点为189℃,制备二甲基亚砜的装置如下图所示:
实验过程:利用仪器A制备NO2,将NO2通入20.00mL二甲基硫醚中,控制温度为60~ 80℃,进行气液相氧化反应生成二甲基亚砜粗品,最后经减压蒸馏,共收集到二甲基亚砜纯品15.20mL。
已知:①二甲基硫醚和二甲基亚砜的密度分别为0.85g·cm-3和1.10g·cm-3,相对分子质量分别为62和78;
②HNO2为一元弱酸,不稳定,易分解为NO和NO2;
③仪器C中发生的反应为: NO2+CH3-S-CH3 →+NO
回答下列问题:
(1)仪器C的名称为_______ ; 仪器D的出水口为 _______(填字母)。
(2)制备二甲基亚砜实验的操作顺序为_______(填序号)。
①连接装置并检查气密性
②水浴加热仪器C,然后打开活塞a、b
③关闭活塞a,停止加热仪器C
④向仪器D中通入冷凝水
⑤关闭活塞b
(3)仪器A的溶液中发生反应的离子方程式为。_______。
(4)O2的作用为_______。
(5)仪器C中反应液的温度需控制在60~80℃,温度不能过高的原因为_______。
(6)仪器E中NaOH溶液的作用为_______。
(7)本实验中二甲基亚砜的产率为_______%(保留两位有效数字)。
11、含氮化合物在化学工业中有着重要的应用,回答下列问题:
(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化(表示生成1molN2的能量变化)如图所示,该反应的热化学方程式为______________________。
(2)一定条件下,硝酸铵加热分解得到的产物只有N2O和H2O。250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的平衡常数表达式为K=___________;若有1mol硝酸铵完全分解,则转移电子的数目为___________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH。两种反应物的初始浓度均为0.80mol·L-1,T℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
t/s | 0 | 60 | 90 | 120 | 160 | 260 | 300 | 360 | 400 |
a/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
①该反应在60~90s与90~120s内的平均反应速率分别约为___________,___________;比较两者大小可得出的结论是______________________。
②计算T℃时该反应的平衡常数为______________________。
③为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施为______________________(写出一条即可)。
12、钛(Ti)和锆(Zr)是同一副族的相邻元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)钛和锆的价层电子结构相似,基态锆原子的价电子排布式为_______。
(2)Ti(BH4)2是一种储氢材料。BH的空间构型是_______,H、B、Ti的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)ZrCl4可以与乙二胺形成配合物[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)],其中Zr原子配位数为6。
①1mol [ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]中含有σ键的物质的量为_______mol。
②H2NCH2CH2NH2形成[ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)]后,H-N-H键角将_______(填“变大”“变小”或“不变”),原因是_______。
(4)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2−所构成的正八面体的体心,ZrO2晶胞中Zr4+位于O2−所构成的立方体的体心,其晶胞结构如图所示:
①TiO2晶胞中O2−的配位数是_______。
②已知ZrO2晶胞的密度为ρ g·cm−3,则晶体中Zr原子和O原子之间的最短距离_______pm(列出表达式,NA为阿伏加德罗常数的值,ZrO2的摩尔质量为M g/mol)。
13、乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1
副反应:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔH2=+174.3kJ•mol-1
(1)C2H6的燃烧热ΔH1=-1560kJ•mol-1,C2H4的燃烧热ΔH2=-1411kJ•mol-1,H2O(g)⃗H2O(1)ΔH3=-44kJ•mol-1,则ΔH1=_____。
(2)主反应的部分反应历程如图所示(图中IS表示起始态,TS表示过渡态,FS表示终态),这一部分反应中最慢反应的活化能E正=_____eV。
(3)提高乙烯平衡产率的方法是的_____(任写两条),提高乙烯单位时间产量的关键因素是_____。
(4)2molC2H6和1molO2在绝热恒压下催化氧化制乙烯时,下列能说明反应已达平衡的是_____(填字母)。
A.反应体系的压强不再变化
B.反应体系的温度不再变化
C.体系的密度不再变化
D.乙烯与氧气的物质的量之比为2:1
E.氢气的体积分数不变
(5)一定温度下,维持压强为3MPa,向反应装置中通入1molC2H6、1molO2和3.4molN2的混合气体,经过20min后,反应达到平衡,此时乙烷的转化率为80%,乙烯选择性为75%(乙烯选择性=×100%),反应速率v(C2H4)=_____mol•min-1,该温度下反应C2H4(g)
C2H2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=_____MPa。(Kp为以分压表示的平衡常数,分压一总压×物质的量分数)