根据所学知识,完成下列要求。
(1)0.2 mol OH-的质量为 ,其中含有 个电子;标况下 L HCl气体溶于水可配成12 mol/L HCl溶液500 mL。
(2)我国是最早使用铜及其合金的国家之一,我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,这是湿法技术的起源,是世界化学史上的一项发明。西汉《淮南子·万毕术》记载:曾青得铁则化为铜,曾青为硫酸铜。
在该反应中被氧化的元素是 ,氧化剂是 ;该反应的离子方程式为: 。
(3)就有关物质的分离回答下面的问题。
①现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
溶解性 |
A |
-11.5 |
198 |
1.11 |
A、B互溶,且均易溶于水 |
B |
17.9 |
290 |
1.26 |
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是 。
②在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
答: 。
【化学——选修3:物质结构与性质】
卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)卤族元素位于元素周期表的_________区;溴的价电子排布式为____________________。
(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
氟 |
氯 |
溴 |
碘 |
|
第一电离能 (kJ/mol) |
1681 |
1251 |
1140 |
1008 |
(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图I、II所示:
请比较二者酸性强弱:HIO3_____ H5IO6(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________,写出一个ClO2-的等电子体__________。
(6)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
D.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
(7)已知CaF2晶体(见下图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
【化学—选修2:化学与技术】
I、污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀。下列物质不能作为沉淀剂的是;
A.氨水 | B.硫化氢气体 | C.硫酸钠溶液 | D.纯碱溶液 |
II、合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是,;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式,;
(2)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称,其中发生的化学反应方程式为;
(3)设备B的名称,其中m和n是两个通水口,入水口是(填“m”或“n”)。不宜从相反方向通水的原因;
(4)设备C的作用;
(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+ H2 (g),已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H2O):c(CO)不低于。
、资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6 FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s)△H=" -76.0" kJ·mol一1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2 (g)+2H2(g) △H="+113.4" kJ·mol一1,则反应:
3 FeO(s)+ H2O (g)= Fe3O4 (s)+ H2 (g)的△H=__________。
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:CO2(g)+4 H2(g) CH4(g)+2H2O(g)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2 mol·L一1,H2 0.8 mol·L一1,CH40.8 mol·L一1,H2O1.6 mol·L一1。则300℃时上述反应的平衡常数K=____________。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H_____(填“>’’或“<”)0。
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:
①上述生产过程的能量转化方式是_____________。
a、电能转化为化学能 b、太阳能转化为电能
c、太阳能转化为化学能d、化学能转化为电能
②上述电解反应在温度小于 900℃时进行,碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,阴极反应式为3CO2+4e-=C+2CO32-,则阳极的电极反应式为___________________。
在生产生活中,卤族元素(F、Cl、Br、I)的单质及化合物用途广泛。
(1)溴元素在周期表中的位置为 。
(2)下列说法中正确的是 。
A.CCl4和XeF2分子中各原子最外层均满足8e-结构 |
B.Cl2O5和Cl2O7都是酸性氧化物 |
C.氟非金属性强于氯,故氢氟酸的酸性强于盐酸 |
D.F-、Cl-、Br-、I-等离子的还原性逐渐增强 |
(3)已知:HCl的沸点是﹣85.0℃,HF的沸点是19.5℃。HF的电子式为 ;从HF、HCl混合气体中分离出HF的方法是 。
(4)向NaClO浓溶液中加入Al2(SO4)3浓溶液,迅速生成大量白色沉淀,同时有无色气体产生。生成白色沉淀的离子方程式为 。无色气体的成分为 。
(5)潮湿的氯气与碳酸钠粉末反应可用于制取氯的最低价氧化物,反应还同时生成两种盐,该反应的化学方程式为 。
(6)已知:还原性HSO3¯>I¯,氧化性IO3¯> I2,在下图中画出向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液的过程中,析出I2的物质的量与KIO3的物质的量之间关系的曲线。
(共16分)近年来对CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注。据中国化工报报道,美国科学家发现了一种新的可将CO2转化为甲醇的高活性催化体系,比目前工业使用的常见催化剂快近90倍。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:
反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)△H 1=-49.58 kJ•mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H 2
反应Ⅲ: CO(g)+2 H2(g)CH3OH(g)△H 3=-90.77 kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H 2=,反应Ⅲ自发进行条件是(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。
(2)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得在不同反应物起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如下图所示。
①据图可知,若要使CO2的平衡转化率大于40%,以下条件中最合适的是;
A.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.5mol; 650K
B.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.7mol;550K
C.n(H2)=3mol,n(CO2)=1.9mol; 650K
D.n(H2)=3mol,n(CO2)=2.5mol;550K
②在温度为500K的条件下,充入3mol H2和1.5mol CO2,该反应10min时达到平衡:
a.用H2表示该反应的速率为;
b.该温度下,反应I的平衡常数K=;
c.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图所示,当反应时间达到3min时,迅速将体系温度升至600K,请在图中画出3~10min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线:
(3)某研究小组将一定量的H2和CO2充入恒容密闭容器中并加入合适的催化剂(发生反应I、Ⅱ、
Ⅲ),测得了不同温度下体系达到平衡时CO2的转化率(a)及CH3OH的产率(b),如图所示,请回答问题:
①该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和甲醇的生成量,以下措施一定可行的是(选填编号)。
A.改用高效催化剂
B.升高温度
C.缩小容器体积
D.分离出甲醇
E.增加CO2的浓度
②据图可知当温度高于260℃后,CO的浓度随着温度的升高而(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法判断”),其原因是。