写出下列转化的化学方程式,并注明反应条件。① ② xxk.Com]③ ④ ⑤
钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:
请回答下列问题:(1)反应①所得溶液中除H+之外的阳离子有 。(2)反应②碱浸后滤出的固体主要成分是 (写化学式)。(3)反应④的离子方程式为 。(4)25℃、101 kPa时,4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s) ΔH1=-a kJ/mol4V(s)+5O2(g)==2V2O5(s) ΔH2=-b kJ/mol用V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。(5)钒液流电池(如下图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许H+通过。电池放电时负极的电极反应式为 ,电池充电时阳极的电极反应式是 。(6)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应①后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2VO+2+H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液24.0 mL,由此可知,该(VO2)2SO4溶液中钒的含量为 g/L。
(14分)雾霾由多种污染物形成,其中包含颗粒物(包括PM2.5在内)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-12NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH= kJ·mol-1。一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有 。a.体系密度保持不变 b.混合气体颜色保持不变c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:5,则平衡常数K= 。(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是 。(3)下图是一种用NH3脱除烟气中NO的原理。①该脱硝原理中,NO最终转化为H2O和 (填化学式)。②当消耗1 mol NH3和0.5 molO2时,除去的NO在标准状况下的体积为 L。(4)NO直接催化分解(生成N2和O2)也是一种脱硝途径。在不同条件下,NO的分解产物不同。在高压下,NO在40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示,写出NO分解的化学方程式 。
[化学——选修3:物质结构与性质](15分)As、N、O等非金属元素的化合物在工业生产中有重要的应用。(1)核电荷数比As小4的元素基态原子的电子排布式为 。(2)前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有 种。(3)已知氮的最高价氧化物为无色晶体.它由两种离子构成,其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为 形,阳离子中氮的杂化方式为 。(4)磷化硼有多种晶型,下图示意的是磷化硼分子的分子结构图,其分子式为 。 (5)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其结构如下图所示。由此判断该钙的氧化物的化学式为 。已知该氧化物的密度是ρg·cm -3.则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为 cm(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
选做[化学—一选修2:化学与技术](15分) 以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。(2)接触室中发生如下反应:2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=一196.6 kJ·mol-1某研究小组模拟工业生产,在实验室中研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响.下列分析正确的是 。a.图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响b.图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂对反应速率的影响c.图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高d.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低(3)已知:SO3(g)+H2O(1)=H2SO4(1) ΔH=一130.3 kJ·mol-1。当有6.72×104L(已折算为标准状况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为 (保留两位有效数字)。(4)依据工艺流程图判断下列说法正确的是 (选填序号字母)。a.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁b.过量空气能提高SO2的转化率c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率d.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎(5)吸收塔吸收SO3用98.3%浓硫酸的原因是 。(6)某硫酸厂为测定接触室所得气体中S02的体积分数,取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。已知:Cr2O72-+Fe2++H+→Fe3++H2O十Cr3+(未配平)①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中发生反应的离子方程式为 。②接触室所得气体中SO2的体积分数为 。
(15分)目前工业合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=一93.0kJ·mol-1(1)已知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=十l 530.0kJ·mol一1。则氢气燃烧热的热化学方程式为 。(2)如图,在恒温恒容装置中进行合成氨反应。①表示N2浓度变化的曲线是 。②前25 min内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。③在25 min末刚好平衡,则平衡常数K= 。(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法正确的是 。
(4)电厂烟气脱氮的主反应①:4NH3(g)+6NO(l)5N2(g)+6H2O(g) △H<0,副反应②:2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0。平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图。请回答:在400~600 K时,平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是 ,导致这种规律的原因是 (任答合理的一条原因)。(5)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液,电池反应为4NH3(g)+3O2=2N2+6H2O。则负极电极反应式为 。(6)取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如下图所示。680℃时所得固体的化学式为 (填字母序号)。a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4·H2O