A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A为 ,B为 ,C为 。(填写相应的元素符号)D元素的最高价氧化物的水化物是 。
(2)写出A、B的化合物与E反应的化学方程式:
。
(3)A、B两元素形成的化合物属 (填“离子”或“共价”)化合物,画出此物质的电子式 。用电子式表示出C和D组成的化合物的形成过程: 。
(4)写出D元素的最高价氧化物的水化物和A发生反应的化学方程式:
。
甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为:。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同):
①下列说法正确的是
A.起始时n(H2)为1.7mol |
B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态 |
C.4分钟时,改变的条件是升高温度 |
D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH) |
②计算0~2min内平均反应速率v(H2)=
③在3min时该反应的平衡常数K=(计算结果)
④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线
(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为:。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是,该铝制品表面“钝化”时的反应式为:。
水是生命之源,水处理工艺在生产生活中占有重要地位。自来水生产的流程示意图如下。(净水剂亦称混凝剂,常用的净水剂有聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸亚铁、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等)
(1)FeSO4·7H2O是常用的混凝剂,它在水中最终生成沉淀。
(2)[A12(OH)nClm]是一种无机高分子的高价聚合电解质混凝剂,可视为介于三氯化铝和氢氧化铝之间的一种中间水解产物,则m与n之间的关系;
(3)推销净水器的商人用自来水做电解实验,装置如图。一段时间后,两极间产生白色沉淀,并很快变成红褐色,然后用净水器净化后的水做电解实验;两极上只有气体产生,水中并无沉淀,以此来说明自来水很“脏”。则沉淀变成红褐色时所发生的化学反应方程式为:。
(4)MnSO4是水质检测中的一种常用试剂
①MnSO4和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸盐及另外一种产物,写出并配平上述反应的化学方程式:。
②水中的溶解氧测定过程为:取水样,迅速加入MnSO4和KOH混合液,再加入KI溶液,立即塞好塞子,振荡使完全反应(反应为:Mn2++O2+H2O→MnOOH,未配平)。打开塞子,迅速加入适量硫酸溶液,此时有碘单质生成。则该离子反应方程式:。用Na2S2O3溶液滴定生成的碘,根据消耗溶液的体积可计算出水中溶解氧的量。
I.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常数、投料比等问题。
已知:CO (g) +H2O(g)H2(g) +CO2(g)平衡常数K随温度的变化如下表:
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K=______,ΔH=______0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已知在一定温度下,CCs) +CO2(g)2C0 Cg)平衡常数K1;
C (s) +H2O(g)CO Cg) +H2(g)平衡常数K2
则K、K1 、K2,之间的关系是______:
(3)8000C时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时 间后反应达到平衡,此时CO的转化率为:若保持其他条件不变,向平衡体系中 再通入0.10molCO和0.40molCO2,此时v正______v逆 (填“>”、“=”或“<”)。
II.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。
(4) 向酸性KmnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,当溶液中的KmnO4耗尽后,紫色溶液将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KmnO4初始的物质的量需要满足的关 系为n(H2C2O4): n(KMnO4) ______。
(5) 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案
表中x= ______ml ,理由是______。
(6)已知50°C时,浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图 中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一种新型高效的水 处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某课题小组设 计如下方案制备上述两种产品:
请回答下列问题:
(1)若A为H20(g),可以得到Fe304,写出H2O的电子式:_______.
(2)若B为NaC103与稀硫酸,写出其氧化Fe2+的离子方程式(还原产物为Cl-):____。
(3)若C为KNO3和KOH的混合物,写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸鉀的化学方程式 并配平:
(4)为测定溶液I中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶 中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.1000mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
①写出滴定选用的指示剂______,滴定终点观察到的现象______:
②溶液丨中轶元素的总含量为______g.L-1。若滴定前溶液中H202没有除尽,所测定的铁元 素的含量将会______ (填“偏高” “偏低” “不变”)。
(5)设计实验方案,检验溶液I中的Fe2+和Fe3+______。
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
请回答下列问题:
(1)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量,对反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,N2的转化率最高的是(填字母)。
③要使反应后氨的百分含量最大,则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2)3(填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”)。若容器容积恒为1 L,起始状态n(H2)="3" mol,反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2),反应的平衡常数K=。(结果保留小数点后两位)
(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨气,假设其经催化氧化完全反应,生成一氧化氮气体和水蒸气,则该过程中所放出的热量为kJ。
(3)在装置②中,NH3和O2从145℃就开始下列反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图所示):
温度较低时生成为主,温度高于900℃时,NO产率下降的可能原因是。