科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点: ①H-O-O-H、② 。式中O→O表示配位键,即共用电子对由某原子单方面提供(已知在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂)。
化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:
a.将C2H5OH与浓H2SO4反应,生成(C2H5)2SO4和水;
b.将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c.将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
(1)用电子式表示①、②两种结构:①_________________、②________________。
(2)如果H2O2的结构如①所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式,下同)___________________________________________________________________;假如H2O2的结构如②所示,实验c中化学反应方程式为____________________________。
(3)为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验方案:______________________________________________。
(6分)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有______个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-呈正四面体构型。LiBH4中不存在的作用力有______(填标号)。
A.离子键B.共价键C.金属键D.配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为______。
(2) 金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径:Li+______H-(填“>”、“=”或“<”)。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:
M是______(填元素符号)。
(3)某种新型储氧材料的理论结构模型如下图所示,图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有______种。
填写下列空白:
(1)NaHSO4在熔融状态下的的电离方程式为:;
(2)向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性,其离子方程式为 ;
(3)向NaHCO3溶液中加过量的Ba(OH)2溶液 ,其离子方程式为 ________
(4)向Ba(OH) 2溶液中通入过量的CO2,其离子方程式为 __________ _____
(5)向酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫气体,高锰酸钾被还原为硫酸锰(请书写离子方程式)______________________________________。
Ⅰ.在一定条件下,xA+yB zC,达到平衡,试填写下列空白:
(1)已知C是气体,且x+y=z,加压时平衡如果发生移动,则平衡必向______移动。
(2)若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,平衡不移动,则A的状态为______。
Ⅱ.已知NO2和N2O4可以相互转化:
2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图。
(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)①前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)=_______mol·L-1·min-1。
②0~15 min ,反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数Kb=_______。
③25 min~35 min时,反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数Kd_____Kb(填“>”、 “=”或“<”)。
(3)反应25 min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是___________________(用文字表达),若要达到使NO2(g)的百分含量与d点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
近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势,汽车尾气已成为重要的空气污染物。(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g) 2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2,达到平衡后NO的物质的量为2mol,则T℃时该反应的平衡常数K=。(计算结果保留小数点后两位数字)
(2)一定量的NO发生分解的过程中,NO的转化率随时间变化的曲线如图所示。(已知:)
①反应2NO(g) N2(g)+O2(g)为(填“吸热”或“放热)反应。
②一定温度下,能够说明反应2NO(g) N2(g)+O2(g)已达到平衡的是(填序号)。
a.容器内的压强不发生变化
b.NO、N2、O2的浓度保持不变
c.NO分解的速率和NO生成的速率相等
d.单位时间内分解4mol NO,同时生成2 mol N2
(3)①当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NOx,可用CxHy(烃)催化还原NO2消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H2
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-867kJ·mol-1
△H2=.
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)转化为无毒气体,该反应的化学方程式为。
合成氨工业的核心反应是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH="Q" kJ·mol-1,能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是: E1_________(填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)在500 ℃、2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入0.5 mol N2和1.5 mol H2,充分反应后,放出的热量_______ 46.2 kJ(填“<”、“>”或“=”)
(3)关于该反应的下列说法中,正确的是_________。
A.ΔH>0,气体分子数目增多 B.ΔH>0,气体分子数目减少
C.ΔH<0,气体分子数目增多 D.ΔH<0,气体分子数目减少
(4)将一定量的N2(g)和H2(g)放入1 L密闭容器中,在500 ℃、2×107 Pa下达到平衡,测得N2为0.10 mol,H2为0.30 mol,NH3为0.10 mol。计算该条件下达到平衡时H2转化为NH3的转化率_________。若升高温度,K值变化_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)在上述(4)反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的__(填字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入惰性气体
C.改变反应的催化剂D.分离出氨气