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、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。判断的理由 。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Kb=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
3、回答下列问题:
(1)立方氮化硼(BN)是一种超硬材料,硬度仅次于金刚石;砷化镓(GaAs)是一种重要半导体材料,具有空间网状结构,比较立方氮化硼和砷化镓熔点的高低并说明理由:____。
(2)四种有机物的沸点数据如表:
物质 | CH3OH | C2H6 | CH3(CH2)9OH | CH3(CH2)9CH3 |
相对分子质量 | 32 | 30 | 158 | 156 |
沸点/℃ | 64.5 | -88.6 | 228 | 196 |
CH3OH和C2H6沸点相差较大,CH3(CH2)9OH和CH3(CH2)9CH3沸点相差较小,原因是____。
4、现有下列10种物质:①Na2CO3 ②AlCl3 ③HCl ④NH4HCO3 ⑤C2H5OH ⑥Al ⑦食盐水 ⑧石墨 ⑨冰醋酸 ⑩二氧化碳
(1)上述物质中属于强电解质的是__;属于非电解质的是__;能导电的是__。(填序号)
(2)既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是__(填序号)。
5、20世纪前,黑火药是世界上唯一的火箭推进剂,黑火药爆炸的化学方程式为:S + 2KNO3 +3C = K2S +N2↑ +3CO2↑。20世纪60年代,火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等,可燃物有肼(N2 H4)、液氢等。
(1)K原子核外电子云有___种不同的伸展方向,电子填充了__个轨道;写出硫原子的核外电子排布式__,比较反应所涉及的原子的原子半径大小:__;
(2)写出产物中含极性键的非极性分子的结构式__,产物K2S的电子式为___;
(3)已知S和氯水反应会生成两种强酸,其离子方程式为_______;
(4)以上的火箭推进剂一般含有氮元素,含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物,具有很强的爆炸性,86g该化合物爆炸分解会生成标况下N267. 2L和另一种气体单质H2。写出其爆炸的化学方程式____。
6、(1)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 | HSCN | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 | 1.3×10-1 | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
① 同温度下,等pH值的a. NaHCO3、b. NaCN、c.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为__________(填序号)。
② 25 ℃时,将20mL 0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分别与20ml0.1mol/L NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是:________反应结束后所得两溶液中,c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“> ”、“< ”或“= ”)
③ 若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是______(填序号)。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸电离平衡常数
(2)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。己知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ mol-1
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9kJ mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_________
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50mL 2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:请回答下列问题:
①甲烷燃料电池的负极反应式是____________
② 当A中消耗0.15mol氧气时.B 中____极增重_______g。
7、已知丙烯可发生如下的一系列反应,试回答:
(1)聚合物A的名称_____________,丙烯分子中共平面的原子数最多为_________个。
(2)指出反应类型:②__________________,④__________________________。
(3)写出①的化学方程式:_________________________________________。
8、已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增,前四种元素为短周期元素。A位于元素周期表s区,电子层数与未成对电子数相等;B基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每轨道中的电子总数相同;D原子核外成对电子数为未成对电子数的3倍;F位于第四周期d区,最高能级的原子轨道内只有2个未成对电子;E的一种氧化物具有磁性。
(1)E基态原子的价层电子排布式为__________________。第二周期基态原子未成对电子数与F相同且电负性最小的元素名称为____________。
(2)CD3- 的空间构型为_______________。
(3)A、B、D三元素组成的一种化合物X是家庭装修材料中常含有的一种有害气体,X分子中的中心原子采用_____________杂化。
(4)F(BD)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=________。根据等电子原理,B、D 分子内σ键与π键的个数之比为______________。
(5)一种EF的合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,F位于顶点,E位于面心,该合金中EF的原子个数之比为_________________。若晶胞边长a pm,则合金密度为______________g·cm3(列式表达,不计算)。
9、硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产___kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数___。
10、柠檬酸三正丁酯是微溶于水的无色油状液体,因其无毒、挥发性小的性质可作为环保型增塑剂,实验室制备柠檬酸三正丁酯的原理装置如下:
制备和提纯步骤如下:
①将19.2 g柠檬酸固体45 mL正丁醇(密度0.81 g/mL)和 3mL浓硫酸依次加入到仪器A中,并加入几粒沸石;
②加热仪器A中反应液至140~150℃,待反应完成后停止加热;
③把仪器A中液体冷却后用5%的NaOH溶液洗涤并分液;
④有机层减压蒸馏回收正丁醇;
⑤减压蒸馏后的粗产品显淡黄色,依次加入无水氯化钙和活性炭并过滤后得到纯度较高的产品22.5 g。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_______,其作用是_______。向仪器A中加入试剂的操作是_______。
(2)实验中加入过量正丁醇的作用有两点:一是增大柠檬酸的转化率;二是_______。
(3)分水器的作用是不断分离出反应生成的水使反应正向进行,同时上层的液体会回流到仪器A中,则步骤②反应完成的标志是_______。
(4)减压蒸馏后的粗产品中加活性炭的作用是_______。
(5)该实验的产率为_______。
11、汽车尾气中CO、以及燃煤废气中的
都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。
氧化还原法消除
的转化如下所示:
反应Ⅰ为
,生成标准状况下
L
时,转移电子的物质的量是______
mol。
反应Ⅱ中,当
:
:2时,氧化产物与还原产物的质量比为______。
使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和
,转化过程中发生反应的化学方程式为
未配平
,若
,则方程式中
和
的化学计量数之比为______。
吸收
和NO,获得
和
产品的流程图如图所示
为铈元素
。
装置Ⅱ中,酸性条件下NO被氧化的产物主要是
和
,请写出生成等物质的量的
和
时的离子方程式:______。
已知进入装置Ⅳ的溶液中
的浓度为a
,要使1
该溶液中的
完全转化为
,至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气______
用含a代数式表示,结果保留整数
。
12、保护生态环境、建设生态文明是历史发展的需要,研究NOx、CO、烟气等污染气体的处理具有重要意义。目前,常利用催化技术将汽车尾气中的NOx和CO转化成N2和CO2,也可用强氧化性的亚氯酸钠( NaClO2 )溶液对烟气脱硝。回答下列问题:
(1)汽车尾气脱硝发生的反应为:
I.2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g) ΔH1= -746.8 kJ· mol-1
Ⅱ.2NO2(g) +4CO(g)=N2(g) +4CO2(g) ΔH2
①已知: Ⅲ.2CO(g) +O2(g)= 2CO2(g) ΔH3= -566 kJ·mol-1
Ⅳ.2NO(g) +O2(g)=2NO2(g) ΔH4= -114 kJ·mol-1
则ΔH2=_______kJ·mol-1
②研究表明,NO2首先被CO还原为NO:NO2 +CO=NO + CO2,研究人员提出了如图所示的两种反应机理:
某温度下,实验测得该反应的速率方程为:v=kc2 (NO2)(其中k为常数),推测该反应机理是_______(填“a”或“b”) ,理由是_______。
(2)NaClO2溶液能将烟气中的NO氧化为 而脱硝,同时放出热量。
①将含0.008molNO的烟气通入1LNaClO2溶液中,其他条件相同时,测得相同时间内NO的氧化率随NaClO2溶液起始浓度的变化如图所示(不考虑溶液体积变化) :
随NaClO2溶液起始浓度的增大,相同时间内NO的氧化率也增大的原因是______。假设用3×10-3 mol·L-1 NaClO2溶液吸收NO达平衡时,NO的氧化率为40% ,溶液中溶解剩余的NO有1.0×10 -6 mol ·L-1,则该反应的平衡常数是______ (列出计算式即可)。
②将含0.004molNO的烟气通入2LNaClO2溶液中,其他条件相同时,测得20min时NO的氧化率随温度的变化如图所示(不考虑溶液体积变化):
在30 °C时,0 ~20 min内用 的浓度变化表示的该反应的平均速率是_______;温度超过60° C后,NO氧化率下降,其原因是_______。
13、以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下:
(1) “氧化”时发生反应的离子方程式为_____。
(2) “合成”时生成Na2FeO4的离子方程式为______。
不同温度和pH下在水溶液中的稳定性如下图所示。
为了提高“合成”时Na2FeO4的产率,下列措施可行的是________(填字母)。
A. 充分搅拌反应液
B. 控制反应在60 ℃左右进行
C. 将氧化后所得溶液分多次加入NaClO和NaOH混合溶液中
D. 将NaClO和NaOH混合溶液分多次加入氧化后所得溶液中
(3) “滤渣”的主要成分为______(填化学式)。
(4) 向“过滤”后的滤液中加入饱和KOH溶液可析出K2FeO4晶体,说明该温度下两者饱和溶液的物质的量浓度c(K2FeO4)______c(Na2FeO4)(填“<”、“>”或“=”);此时母液中的阴离子除和OH-外,一定还含有____。