碳化硅(SiC) 、氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。宇宙火箭和导弹中,大量用钛代替钢铁。
(1)Al的离子结构示意图为 ;
Al与NaOH溶液反应的离子方程式为
(2)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,
其反应方程式为
(3)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g) + x N2(g) + 6 H2(g) Si3N4(s) + 12 HCl(g) △H<0
在恒温、恒容时,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得HCl(g)为0.3mol/L、 N2为0.05 mol/L
① H2的平均反应速率是
② 反应前与达到平衡时容器内的压强之比=
③ 系数 x =
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l)+O2(g) ΔH1=+140 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=== CO(g) ΔH2 =-110 kJ·mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
。
已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g) N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示,回答下列问题:
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=________mol/(L·min);反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是____________________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是________。
A.加入催化剂 |
B.缩小容器体积 |
C.升高温度 |
D.加入一定量的N2O4 |
(每空2分,共16分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH===CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH:
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备丙烯。写出化学方程式: ____________________________________________________________________________。
(2)若用以上装置制备H2,在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓ ;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作1为________,操作2为________,操作3为________。
一定温度下,容积为2 L的甲、乙两固定容积的密闭容器中,发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。达平衡时测得有关数据如下表:
容 器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
2 mol SO2、1 mol O2 |
4 mol SO3 |
n(SO3)/mol |
1.6 |
a |
反应物的转化率 |
α1 |
α2 |
下列说法正确的是( )
A.α1+α2>1
B.1.6<a<3.2
C.若甲中反应2 min时达到平衡,则2 min 内平均速率ν(O2)=" 0.2" mol·L-1·min-1
D.甲平衡后再加入0.2 mol SO2、0.2 mol O2和0.4 mol SO3,平衡逆向移动