氨氧化法制硝酸的主要反应是:4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)
⑴①该反应的熵变△S 0(填“>”、“<”或“=”)。
②升高温度,反应的平衡常数K值减小,则该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
⑵若其他条件不变,下列关系图错误的是 (选填序号)。
⑶在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度如下表:
时间/浓度/(mol·L-1) |
c(NH3) |
c(O2) |
c(NO) |
c(H2O) |
起始 |
4.0 |
5.5 |
0 |
0 |
第 2 min |
3.2 |
|
0.8 |
1.2 |
第 4 min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
第 6 min |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
①反应在第 2 min 到第 4 min 时,反应速率υ(O2) = ;
②反应在第 2 min 时改变了条件,改变的条件可能是 。
该条件下,反应的平衡常数K= (只写计算结果,不标单位)。
向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加过氧化氢,溶液的红色褪去,有同学对此提出了两种假设:
假设一:过氧化氢表现出酸性,中和了原有的氢氧化钠
假设二:过氧化氢表现了
请通过实验证明是哪一种假设成立。
实验 |
现象 |
结论 |
向已褪色的溶液中继续加入足量的 溶液(填化学式) |
若溶液 ; |
则假设 成立 |
若溶液 ; |
则假设 成立 |
(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(1)制备合成气:CH4+H2O(g) CO+3H2。为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO3+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为____________________________________。
(2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示。写出合成甲醇的热化学方程式__________________。
实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将lmolCO和2molH2通人容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
(表中数据单位:mol·L—1)
②300℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小 b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加 d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小
(10分)A、B、C、D、E是中学常见的5种化合物,A、B是氧化物,元素X、Y、的单质是生活中常见的金属,相关物质间的关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)X的单质与A反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)若C溶液显碱性,则试剂1是___________________________________溶液(写化学式);
若C溶液显酸性,则显酸性的原因是(用离子方程式表示)
____________________________________________________。
(3)若试剂1和试剂2均是稀硫酸。
①检验物质D的溶液中金属离子的方法是_______________________________________;
②写出D—E反应的离子方程式________________________________________________;
③某高效净水剂是由Y(OH)SO4聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料来制备Y(OH)SO4,反应中有NO生成,该反应的化学方程式是(不必配平):
___________________________________________________________________________。
X、Y、Z、W是周期表前四周期中的常见元素,它们的原子序数依次增大,其相关信息如下表:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)X元素所在族中的两种短周期元素形成的原子晶体的化学式为 ;其熔点比X、Y两元素形成的化合物的熔点 (填“高”或“低”)。
(2)Z元素与Y元素所形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式为 。
(3)W元素基态原子的价电子排布式为 ;W或W的化合物,是中学化学课本中常见反应的催化剂,请写出其中一个用W或W的化合物做催化剂的化学反应的化学方程式:
。
则X(s)与Y2(g)反应生成XY(g)的热化学反应方程式为: 。
.向一定体积的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的量浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示,其中t0--t1阶段c(B)未画出。图(Ⅱ)为t2时刻后改变反应条件,化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段改变的条件均不相同,每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件,其中t3---t4阶段为使用催化剂。
请回答下列问题:
(1)若t1="15" min,则t0---t1阶段以C物质的浓度变化表示的反应速率为 mol· L—1·min—1。
(2)t4--t5阶段改变的条件为 ,B的起始物质的量浓度为 mol· L—1。
(3)t5----t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol,而此过程中的热效应为a kJ热量,写出此温度下该反应的热化学方程式
有机化合物A(C5H8O2)不溶于水,并可以发生如下图所示的变化:
已知:C的一氯代物D只有两种
请回答:
(1)A分子中含有的官能团的名称 ;
(2)①②④⑤反应中属于取代反应的有 (填序号);
(3)C的结构简式 ,X结构简式 ;
(4)写出②的反应方程式 ;
(5)写出一种C的同分异体的结构简式,并符合下列条件,①属于酯类,②能发生银镜反应。 。
下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=,它所对应反应的化学方程式为 。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用.工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为 。830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5 min内CO的平均反应速率为 ;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图.CO转化率随温度变化的规律是 ,其原因是 .
(4)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图所示。写出a电极上发生的电极反应式 。
相对分子质量不超过100的有机物A能与碳酸钠反应产生无色气体;1 mol A还可以使含溴160 g 的四氯化碳溶液恰好褪为无色;A完全燃烧只生成CO2和H2O;经分析其含氧元素的质量分数为37.21%。
(1)试写出A中含有的官能团的名称:_______________________。
(2)经核磁共振检测发现A的图谱如下:
①写出A的结构简式: 。
② A具有下列性质中的(选填字母)_____________:
a.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 b.能使溴水褪色
c.能与乙醇和浓硫酸混合液发生反应 d.能与金属钠反应
③ A在一定条件下可以发生聚合反应生成高分子化合物,写出反应的方程式:
(3)相对分子质量与A相同的某烃C有多种同分异构体,请写出其中核磁共振氢谱中峰面
积比最大的C的结构简式: 。
有A、B、C、D、E、F六种元素。A是宇宙中最丰富的元素;B是周期表中电负性数值最大的元素;C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子;F原子核外电子数是B与C核外电子数之和;D是主族元素,且与副族元素E同周期;E能分别形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物;D与B可形成离子化合物,其晶胞结构如右图所示。请回答下列问题。
(1)E元素原子基态时的外围电子排布式为 。
(2)A2F分子中F原子的杂化类型是 ,F的气态氧化物FO3分子的键角为 。
(3)CA3极易溶于水,其原因是 ,试判断CA3溶于水后,形成CA3·H2O的最合理结构为 (选填字母)。
(4)从晶胞结构图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的电子式为 ;
该离子化合物晶体的密度为ρ(g·cm-3)。,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。
北京奥运会主会场“鸟巢”内灯火辉煌,鼓瑟齐鸣。璀璨的烟花在空中组成奥运五环等图案,与场内表演相呼应。请回答下列问题:
(1)火焰利用了部分金属的______反应,该反应属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)右图Ⅰ所示的五圆环代表A、B、C、D、E五种化合物,圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素,五种化合物由五种短周期元素形成,每种化合物仅含两种元素。A是沼气的主要成分;B、E分子中所含电子数均为18,B不稳定,具有较强的氧化性,其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂,E的分子结构模型如图Ⅱ;C、D均为原子晶体,C可作为光导纤维的主要材料,D中所含两种元素的原子个数比为3∶4,电子总数之比为3∶2。根据以上信息回答下列问题:
①B的水溶液呈弱酸性,其主要的电离方程式可表示为 ,D的化学式是 。
② A、B、E中均含有的一种元素为 (填元素名称)。
③NH3分子中的N原子有一对孤对电子,能发生反应:NH3 + HCl = NH4Cl。试写出E与足量盐酸发生反应的化学方程式 。
(3)我国科研人员在实验室应用电子计算机模拟出具有高能的物质N60,它的结构与C60十分相似。已知N60分子中每个N原子均以氮氮单键结合三个氮原子,且N60结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构。试推测1个N60分子的结构中含有_________个N—N键。
已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素,它们的原子序数依次增大。X元素原子形成的离子只有一个质子;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
(1)写出下列字母所代表元素的名称:X ;Y ;Z ;W 。
(2)X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E,写出该反应的化学方程式(并注明反应条件) ;Y单质和W单质(足量)在加热条件下反应生成化合物F,则F分子的空间构型为 ,电子式为 。
(3)这四种元素可组成X、Y、Z、W原子个数比为5∶1∶1∶3的化合物,该化合物的水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为:
___________________________________________________________________
氰[(CN)2]为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味,是拟卤素的一种。拟卤素的性质与卤素相似。
(1)写出氰与苛性钠溶液反应的化学方程式: 。
(2)已知氰分子中键角为180°,分子具有对称性,(CN)2的结构式为 ,(CN)2的分子为(填“极性”或“非极性”) 分子。
(3)CN-中电子数为 。
把N2和H2以1:1的物质的量比混合后分成四等份,分别同时充入A、B、C、D四个装有催化剂的真空容器中(四个容器的容积固定,且不等),在保持相同温度的条件下,四容器中的合成氨反应相继达到平衡状态。分析表中的实验数据后回答有关问题((2)(3)小题用A、B、C、D填空)。
容器代码 |
A |
B |
C |
D |
平衡时(混) |
|
|
16 |
17 |
平衡时N2转化率 |
20% |
① |
② |
③ |
平衡时H2转化率 |
|
30% |
|
|
(1)①②③分别为 、 、 。
(2)都达到平衡时, 容器的NH3的物质的量所占的比例最大。
(3)四个容器的容积由小到大的顺序是 。
25时,如果取0.1 mol·L-1HA溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):
___________________________________________________________________;
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)_____(填“<”“>”“=”)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c(H+);
(3)求出混合液中下列算式的精确计算结果:
c (Na+)-c (A-)= ______________mol·L-1;
(4)已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH_____7 (填“<”“>”“=”);
(5)将相同温度下相同浓度的五种溶液:
①(NH4)2CO3 ②NH3· H2O ③(NH4)2SO4 ④NH4Cl ⑤CH3COONH4
按c(NH4+)由大到小的顺序排列___________________(填序号)。