在体积不变的密闭容器里,通入x mol H2(g)和y mol I2(g),发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g) △H<0 改变下列条件后,反应速率将如何改变?(填“增大”“减小”或“不变”) (1)升高温度 ; (2)加入催化剂 ; (3)充入更多的H2 ; (4)容器容积不变,通入氖气 。
(14)天然气是重要的化石燃料和工业原料,其主要成分为甲烷。 (1)CO2气体排放会产生温室效应,将通入CO2碳化了的水在如图1所示的电解池阴极区进行电解,可以直接产生甲烷,加入硫酸钠为了增加导电性。 ①写出电解时阴极的电极反应式 。 ②电解时电解池采用阳离子交换膜,若采用阴离子交换膜会对电解产生的影响为 。 (2)将甲烷和硫反应可以制备CS2,其流程如下: ①反应1产生两种含硫的物质,则该反应方程式为 。 ②反应当中,每有1molCS2生成时,需要消耗O2的物质的量为 。 ③为了将含硫化合物充分回收,实验时需对反应1出来的气体分流,则进入反应2和反应3的气体气体关系为 。 (3)甲烷在高温下分解生成烃和氢气,若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图2所示,甲烷在高温下分解反应的化学方程式为 。
A.【改编】[物质结构与性质]元素X的基态原子中的电子共有7个能级,且最外层电子数为1,X原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中,常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应:2XCl+2CO+2H2O=X2Cl2·2CO·2H2O (1)X+基态核外电子排布式为 。 (2)C、N、O三种原子的第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,与CO为互为等电子体的阴离子是 。 (4)新制的X(OH) 2悬浊液可以检验醛基,醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ;1mol甲醛分子中含有ó的键的数目为 。 (5)XCl的晶胞如图所示,距离每个X+最近的Cl—的个数为 。
硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用,但硫的氧化物直接排放到大气中会造成污染。 (1)一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程: ①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,所发生反应为: 2SO2+2n Cu+(n+1)O2+(2-2 n) H2O=2n CuSO4+(2-2n) H2SO4 从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为 ; 每吸收标准状况下11.2L SO2,被SO2还原的O2的质量为 g。 ②利用下图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式 。 (2)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下: ①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。 ②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。 (3)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中主要含硫各物种(H2S、HS—、S2—)的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。 ①写出图中由2到3段的反应离子方程式 。 ②NaHS溶液呈碱性,若向溶液中加入CuSO4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)。
本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。 A.【改编】锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备: 2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O (1)写出基态Cu的核外电子排布式: 。 (2)SO42—的空间构型是 。 (3)NH3分子中氮原子轨道的杂化类型是 。 (4)氮元素的一种氢化物肼(N2H4)是火箭燃料,则1 molN2H4中含有的σ键的数目为 。 (5)铜的配合物[Cu(CN)4]2-中含有CN-,写出与CN-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。 (6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
目前正在研究和已经使用的储氢合金有镁系合金、稀土系合金等。 (1)已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)△H1=-74.5 kJ·mol-1 Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2 =-64.4 kJ·mol-1 Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+ Mg2NiH4(s) △H3,则△H3 = kJ·mol-1。 (2)工业上用电解熔融的无水氯化镁获得镁。其中氯化镁晶体脱水是关键工艺之一,一种氯化镁晶体脱水的方法是:先将MgCl2·6H2O转化为MgCl2·NH4C1·nNH3(铵镁复盐),然后在700℃脱氨得到无水氯化镁,脱氨反应的化学方程式为 。 (3)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑。生成2.7gAl时,产生的H2在标准状况下的体积为 L。 (4)采用球磨法制备Al与LiBH4的复合材料,并对Al-LiBH4体系与水反应产氢的特性进行下列研究: ①下图为25℃水浴时每克不同配比的Al-LiBH4复合材料与水反应产生H2体积随时间变化关系图。由下图可知,下列说法正确的是 (填字母)。 a.25℃时,纯铝与水不反应 b.25℃时,纯LiBH4与水反应产生氢气 c.25℃时,Al-LiBH4复合材料中LiBH4含量越高,1000s内产生氢气的体积越大 ②下图为25℃和75℃时,Al-LiBH4复合材料[w (LiBH4)=25%]与水反应一定时间后产物的X-射线衍射图谱(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。 从图中可知,25℃时Al-LiBH4复合材料中与水完全反应的物质是 (填化学式)。 (5)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢: ①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol·L-1,平衡时苯的浓度为b mol·L-1,该反应的平衡常数K= 。 ②一定条件下,下图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。生成目标产物的电极反应式为 。