已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B,保持恒温恒压下反应:A(g) + B(g) C(g) △H<0。达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)升温时,C的反应速率_______(填“加快”、“减慢”或“不变”)
(2)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______
A.一定向正反应方向移动 | B.一定向逆反应方向移动 |
C.一定不移动 | D.不一定移动 |
(3)若平衡时,保持容器容积不变,在密闭容器中再充入2mol A,则反应达到平衡时, A的转化率_______ (填“无影响”、“增大”、“减小”),B的转化率_______ (填“无影响”、 “增大”、“减小”),
(16分)CH4和CO2反应可以制造价值更高的化学产品。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生反应:CO2 (g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分的浓度为:
物 质 |
CH4 |
CO2 |
CO |
H2 |
平衡浓度(mol·L-1)[ |
0.5 |
0.5 |
2.0 |
2.0 |
①此温度下,该反应的平衡常数K=________(注明单位)。
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H1kJ·mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g) △H2 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3 kJ·mol-1
反应CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g) 的 △H="_______" kJ·mol-1
(2)用Cu2Al2O4做催化剂,一定条件下,发生反应: CO2+CH4CH3COOH, 请回答:
①温度与催化剂的催化效率和乙酸的生成速率如图。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____。
②为提高上述反应CH4的转化率,可采取的措施有_(写2种)。
③Cu2Al2O4可溶解在稀硝酸中,被氧化的元素为,
每消耗3mol Cu2Al2O4时被还原的HNO3为mol。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2,
①若寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是___。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在具有强氧化性的物质中寻找
c.可在ⅠA、ⅡA族元素的氧化物中寻找
②Li4SiO 4可用于吸收、释放CO2, 原理是: 500℃时,CO2与Li4SiO4接触生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,该原理的化学方程式_____。
【化学——选修3:物质结构与性质】决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A通常显____价,A的电负性______B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因___________;组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是 ;
共价键 |
C-C |
C-N |
C-S |
键能/ kJ·mol-1 |
347 |
305 |
259 |
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:_______________;其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
(4)[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构([LiC60]+表示1个Li+位于1个C60内部)。[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有_____________(填字母);
A.金属键
B.离子键
C.极性键
D.非极性键
E.范德华力
已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为a nm,计算[LiC60]PF6晶体的密度为______g/cm3(用含a、NA的式子表示)。
[化学——选修3:物质结构与性质]原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X的一种1:2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子s能级与p能级电子数相等;G为金属元素;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T位于周期表的ds区,且最外层只有一个电子。
(1)Y原子核外共有种不同运动状态的电子,T原子的价层电子排布式。
(2)由X、Y、Z形成的离子ZXY -与XZ2互为等电子体,则ZXY -中X原子的杂化轨道类型为。
(3)Z与R能形成化合物甲,1mol甲中含mol共价键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分别为。
(4)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为。
(5)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应的离子方程式为。
(6)T和Y形成的晶体的晶胞结构如图所示,Y离子的配位数是。设晶胞棱长为a cm,密度为b g.cm-3,则阿伏加德罗常数可表示为(用含a、b的式子表示)。
一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)△H
(1)已知2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H1=-566kJ/mol
S(l)+O2(g)=SO2(g)△H2=-296kJ/mol
则反应热△H= ___________kJ/mol;
(2)一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,在催化剂作用下发生反应生成CO2(g)和S(l)。
①若反应进行到25min时测得CO2的体积分数为0.5。则前25min的反应速率v(CO)=_____;
②若反应进行到40min时反应达到平衡状态,此时测得容器中气体的密度比反应前减少了12.8g/L,则CO的物质的量浓度c(CO)=____________;化学平衡常数K=________;
(3)若向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应在不同条件下进行反应:CO2(g)和S(l)。反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①图中三组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(CO)由大到小的次序为_________(填实验序号);与实验a相比,c组改变的实验条件可能是__________;
②用P0表示开始时总压强,P表示平衡时总压强,用α表示CO的平衡转化率,则α的表达式为____。
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
(1)硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量极高,为控制砷的排放,某工厂采用化学沉降法处理含砷废水。请回答以下问题:
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多2个电子层,砷在元素周期表的位置为____,AsH3的稳定性比NH3的稳定性(填“强”或“弱”)。
②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷,生成物为难溶性的三硫化二砷,该反应的离子方程式为。
(2)电镀厂的废水中含有的CN-有剧毒,需要处理加以排放。
①已知HCN为一元弱酸,则NaCN溶液的pH7(填“>”、“=”或“<”)。
②处理含CN -废水的方法之一是在微生物的作用下,CN -被氧气氧化成HCO3—,同时生成NH3,该反应的离子方程式为。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A—表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理___________________________。
③电解过程中,采取一定的措施可控制阴极室的pH约为6~8,此时加入浓缩室的OH—可忽略不计。400mL10g/L的乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145g/L(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为____L(乳酸的摩尔质量为90g/mol)。