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、NH3作为一种重要化工原料,被大量应用于工业生产,与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863计划。催化剂常具有较强的选择性,即专一性。已知:
反应I:4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g) △H=―905.0 kJ·molˉ1
反应 II:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g) +6H2O(g) △H
(1)
化 学 键 | H—O | O=O | N≡N | N—H |
键能kJ·molˉ1 | 463 | 496 | 942 | 391 |
△H=__________________ 。
(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH3和O2,在催化剂的作用下进行反应I,则下列有关叙述中正确的是_________。
A.使用催化剂时,可降低该反应的活化能,加快其反应速率
B.若测得容器内4v正(NH3)=6v逆(H2O) 时,说明反应已达平衡
C.当容器内=1时,说明反应已达平衡
D.当测得容器内的O2密度不再变化时,说明反应已达平衡
(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应I、II。为分析某催化剂对该反应的选择性,在1L密闭容器中充入1 mol NH3和2mol O2,测得有关物质的量关系如下图:
① 该催化剂在高温时选择反应____________ (填“ I ”或“ II”)。
② 520℃时,4NH3(g)+5O24NO(g) +6H2O(g)的平衡常数K=__________ ( 不要求得出计算结果,只需列出数字计算式)。
③有利于提高NH3转化为N2平衡转化率的措施有______________
A.使用催化剂Cu/TiO2 B.将反应生成的H2O(g)及时移出
C.增大NH3和O2的初始投料比 D.投料比不变,增加反应物的浓度
E.降低反应温度
(4)最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水,装置如图:
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5,则所得废氨水溶液中c(NH4+)______c(NO3﹣)(填“>”、“<”或“=”).
②Ir﹣Ru惰性电极有吸附O2作用,该电极上的反应为______.
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理NH3•H2O的物质的量为______.
3、(Ⅰ)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 C—C C—H H—H C—O H—O
键能/kJ·mol-1 348 413 436 358 1 072 463
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为 。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol CO和2 mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250 ℃开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
则从反应开始到20 min时,以CO表示的平均反应速率= ,该温度下平衡常数K= ,若升高温度则K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。
A.2v(H2)正=v(CH3OH)逆
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器中气体的压强保持不变
D.单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2
(Ⅱ)回答下列问题:
(1)体积均为100 mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则Ka(HX) Ka(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= mol·L-1(填精确值)。
4、氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为______________________________。
5、硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是______。
6、在空气中泄露的二氧化硫,会被氧化而形成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,污染环境。工业上常用溶液吸收、活性炭还原等方法处理二氧化硫,以减小对空气的污染。
(1)写出用溶液吸收
的离子方程式____________。
(2)钠原子核外有______种能量不同的电子。写出硫原子最外层电子的轨道表示式____________。
(3)比
稳定,请用分子结构的知识简述其理由。__________________
7、磷是生物体中不可缺少的元素之一,它能形成多种化合物。
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___________;该能层能量最高的电子云在空间有___________个伸展方向,原子轨道呈__________形。
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为__________,其分子的空间构型为____________。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为___________。
(5)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为__________;PO43-作为_________为Fe提供_________。
(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_______。
8、研究CO、CO2的应用具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,已知:
Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ;
测得CH3OH的物质的量随时间的变化图:
①由图判断该反应ΔH 0,曲线I、II对应的平衡常数KI KII(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为 。
③一定温度下,此反应在恒容密闭容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有3个C-H形成
(3)将燃煤废气中的CO转化为二甲醚的反应原理为:
2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)。二甲醚与空气可设计成燃料电池,若电解质为碱性。写出该燃料电池的负极反应式 。根据化学反应原理,分析增加压强对制备二甲醚反应的影响 。
9、钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理 。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为 。
(3)结合本厂生产实际,X试剂应选下列中的 。
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)废渣2为 。
(5)操作III为 。
(6)过滤III后的母液应循环到容器 中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为______________。
10、实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}的实验步骤如图:
Ⅰ.向V2O5中加入足量盐酸酸化的N2H4·2HCl溶液,微沸数分钟。
Ⅱ.把制得的VOCl2溶液缓慢加入到足量NH4HCO3溶液,有气泡产生并析出紫红色晶体。
Ⅲ.反应结束后抽滤,用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,静置一段时间后得到产品。请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中生成了一种空气中的主要气体,写出该步骤反应的化学方程式___。
(2)已知VO2+能被O2氧化,步骤Ⅱ可在如图装置中进行(夹持仪器略去),利用A中反应产生的气体将C中空气排净。
①仪器M的名称是___。
②装置B的作用是___。
(3)步骤Ⅱ中洗涤操作选择饱和NH4HCO3的原因是___,用无水乙醇洗涤的目的是___,检验用饱和NH4HCO3溶液洗涤沉淀是否干净的操作是___。
(4)称量mg产品,用KMnO4溶液氧化,再除去多余的KMnO4(方法略),最后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗标准溶液的体积为VmL,产品中钒的质量分数为____%(用含有m、c、V的式子表示)。
若实验测得钒的质量分数偏大,则可能的原因___。
A.(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液被氧化
B.滴定终点时仰视读数
C.滴定终点时俯视读数
11、硫化钠是用于皮革鞣制的重要化学试剂,可用无水芒硝(Na2SO4)与炭粉在高温下反应而制得,反应方程式如下:Na2SO4+4C →Na2S+ 4CO,Na2SO4+4CO→Na2S+4CO2
(1)现有无水芒硝17.75g,若生成过程中无水芒硝的利用率为80%,则理论上可得到Na2S_____g,最多生成标况下的CO_____L。
(2)若在反应过程中生成的Na2S3mol,则消耗的碳单质的物质的量 n的范围是____mol≤n≤___mol,若生成等物质的量CO和CO2,则消耗的碳的物质的量为____mol。
(3)Na2S放置在空气中,会被缓慢氧化成Na2SO4及 Na2SO3,现称取已经部分氧化的硫化钠样品78.40g溶于水中,加入足量盐酸,充分反应后过滤得沉淀19.20g,放出H2S气体2.24L(标准状况)。请计算:78.40g样品中各氧化产物的物质的量(写出必要的计算过程)。_____
12、世界卫生组织国际癌症研究机构发布的致癌物清单中,氯胺在3类致癌物清单中,氯胺主要包括一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(NHCl2)和三氯胺(NCl3)。
(1)氯胺作为常用的饮用水二级消毒剂,是因为水解生成具有强烈杀菌作用的HClO,一氯胺的电子式为__,二氯胺与水反应的化学方程式为__。
(2)制备一氯胺的反应为NH3(g)+Cl2(g)NH2Cl(g)+HCl(g)∆H=+12kJ•mol-1。在一恒容密闭容器中发生上述反应并达到平衡,不同温度下理论上NH2Cl的体积分数随
的变化如图所示。
①T1°C时,当通入5molCl2和2molNH3时,下列说法正确的是__(填序号)。
A.若测得容器内气体密度与初始相同,化学反应达到平衡状态
B.若向容器内增加1molCl2,NH3的平衡转化率增大,化学平衡常数也增大
C.反应达到平衡后,再通入2molCl2和2molNH3,达到新平衡后Cl2的转化率增大
D.反应达到平衡后,再通入1molCl2和0.4molNH3,达到新平衡时NH2Cl的体积分数为20%
②T1℃时,Q与b点的投料比相同,则Q点对应的速率:v正__v逆(填“>”“<”或“="),b点时,该反应的平衡常数为__(保留两位小数)。
③T2℃时,c点的化学平衡常数不可能是1的原因是__。
(3)实验室中的一氯胺中可能含有少量的二氯胺,利用碘量法可以检测二氯胺的含量,其主要方法如下:取5.58g一氯胺样品,加入少量水后,加入过量的碘化钾溶液,充分反应后用5.50mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,达到终点时,消耗NaS2O3溶液40.00mL。
已知:NH2Cl+3I-+2H2O=NH3•H2O+OH-+Cl-+I;NHCl2+6I-+3H2O=NH3•H2O+2OH-+2C1-+2I
;I
=I2+I-、I2+2S2O
=2I-+S4O
。滴定时用淀粉溶液作指示剂,判定达到滴定终点的现象是__,样品中二氟胺的质量分数为__%(保留两位小数)。
13、Li3OX(图a)和Li2OHX(图b)的晶胞结构,如图所示。
请回答下列问题:
(1)基态氯原子的价层电子排布式为_____。基态溴原子核外电子有_____种不同的空间运动状态。
(2)离子半径,r(Li+)=76pm,r(H-)=208pm,H-半径大于Li+的原因是_____。
(3)下列含锂的粒子中,失去1个电子需要的能量最低的是_____。
A.1s22s1
B.1s2
C.1s12s1
D.1s23s1
(4)已知几种元素的电负性数据如下:
元素 | O | H | Cl | Br | P |
电负性 | 3.5 | 2.1 | 3.0 | 2.8 | 2.1 |
①PBr3分子的空间结构是_____。在H2O、HCl、HBr、PH3中,共价键极性最弱的是_____(填化学式)。。
②已知PCl5分子中P原子的s、p、d轨道参与杂化。试解释存在PCl5,不存在NCl5的主要原因可能是_____。
③在LiH、Li2O、LiCl、LiBr中,离子键百分率最高的是_____(填化学式)。
(5)1个图b(Li2OHCl)晶胞的质量为_____g(只列计算式)。
(6)如图a,晶胞参数为Apm,NA为阿佛伽德罗常数的值。Li3OBr晶体密度为_____g·cm-3(只列计算式)。