复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L-1的下列6种溶液的pH值:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解存在这样一个规律:一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应,生成较弱酸和较强酸的盐,如:2CH3COOH+Na2CO3 = 2CH3COONa+CO2↑+H2O 依照该规律,请判断下列反应不能成立的是___________(填编号)。
A.CO2+H2O +2NaClO = Na2CO3+2H![]() |
B.CO2+H2O +NaClO = NaHCO3+HClO |
C.CO2 +H2O +C6H5ONa![]() |
D.CO2![]() ![]() |
E.Na2CO3+C6H5OHNaHCO3+C6H5ONa F.CH3COOH+NaCN = CH3COONa+HCN
(2)根据前述信息判断,常温下,浓度均为0.05 mol·L-1的下列5种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号),其pH值为_______(填数值);pH最大的是 (填编号)。
①HCN ②CH3COOH ③HClO4 ④HClO ⑤H2SO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其它的规律。下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体。请根据上述反应,总结出复分解反应发生的另一规律 。
根据这结论,现将Na2S和AgI固体混合搅拌,则反应的离子方程式 。
(共6分)A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的前20号元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如右(部分产物未列出):
(1)A是,C是。
(2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是。
(3)E与F反应的化学方程式是
。
(4)F与G的水溶液反应生成I和D的离子方程式是。
(11 分)科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3,反应的化学方程式如下:N2(g)+ 3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题:
(1)进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h),则该反应的正反应为反应(填“吸热”或“放热”)
T/K |
303![]() |
313 |
323 |
NH3生成量/(10-6 mol) |
4.8 |
5.9 |
6.0 |
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数
据如下:
H2(g) :△H =-285.8 kJ・mol-1;
CO(g) :△H =-283.0 kJ・mol-1;
CH4(g) :△H =-890.3 kJ・mol-1。
已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。
(4)有人设想寻求适合的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池,请写出该电极的正极反应式
(5)生成的NH3可用于制铵态氮肥,如(NH4)2SO4、NH4Cl,这些肥料显性,原因是(用离子方程式表示)___________________________,使用时避免与________________物质合施。
(14分) 常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 |
HA物质的量浓度(mol/L) |
NaOH物质的量浓度(mol/L) |
混合后溶液的pH |
甲 |
0.2 |
0.2 |
pH = a |
乙 |
C1 |
0.2 |
pH = 7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH >8 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH = 9 |
请回答
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a来说明HA是强酸还是弱酸。
_______________________________________________________________________________。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,C1是否一定等于0.2 mol/L________ ,混合后溶液中离子浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系是c(A-)_______ c(Na+) (填>、<、=)。
(3)从丙组实验结果分析,HA是_______酸(强、弱),该混合液中的离子浓度由大到小的顺序是______________________________________
(4)丁组混合液中,由水电离的c(H+) =mol·L-1,c (Na+)-c (A-)=mol·L-1;
(5)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pH7 (填>、<、= );
(6)将相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
A.NH4HCO3 B.NH4A C.(NH4)2SO4 D.NH4Cl
按c(NH4+)由大到小的顺序排列(填序号)
(17分) 重庆有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成氨的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知2mol甲烷与水蒸气在t℃、p kPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________________。
(2)图中X为_____,Y为_____(填化学式);常用K2CO3溶液吸收分离出的CO2,其离子方程式为_____________________________________
(3)在合成氨工业中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来。请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由:_______________________________。
(4)联合制碱法中,合成氨产生的NH3与CO2通入饱和食盐水最终可制得纯碱,如图所示
①应先向食盐水通足量_______气体(写化学式,后同);副产品Z为______,可用作______;W为_______。
②若生产 Na2CO3 5.3吨,理论上至少可制得副产品Z_______吨。
(10分)向一个固定体积的密闭容器充入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:
2A(g) + B(g)3C(g) + D(g),2分钟后,反应达到平衡,C的浓度为1.2 mol/L。
(1)用A表示2分钟内平均反应速率,A在第1分钟平均速率第2分钟平均速率(填“<”、“>”、“=”)。
(2)器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)大B的转化率,可采取的措施是_________(用序号填空)
①加入A②加入B③加压④再加入1.6 mol A+ 0.8 mol B⑤将C分离出容器
(4)体积可变,维持容器压强和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是_________(用序号填空)
①4 mol A + 2 mol B②3mol C + 1 mol D + l mol B
③3 mol C + 2 mol D④1.6 mol A+ 0.8 mol B + 0.6 mol C + 0.2 mol D