工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60 g。
(1)H2的平均反应速率是 mol·L-1·min-1。
(2)平衡时容器内N2的浓度是 mol·L-1。
(3)SiCl4(g)的转化率是 。
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl4(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是 。
选项 |
投料方式 |
A |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2 |
B |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2 |
C |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2 |
D |
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3 |
(6)达到平衡后升高温度,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母序号)。
A.c(HCl)减少
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.Si3N4的物质的量减小
D.重新平衡时c(H2)/c(HCl)增大
坐落在沿海地区的某纯碱厂是我国重点大型企业,其生产工艺流程可简要表示如图所示:
34.上述生产纯碱的方法称________________;副产品的一种用途为_______________。
35.使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了__________(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作所需玻璃仪器有烧杯、_______________________等。
36.母液中含有NaCl、NH4Cl、_____________________(以化学式表示)。向母液中通入氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有___________
硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),采用加热法测定该晶体中结晶水x的值,实验数据记录如下:
坩埚质量 |
坩埚与晶体总质量 |
加热后坩埚与固体总质量 |
||
第一次称量 |
第二次称量 |
|||
11.710g |
22.700g |
18.621g |
a |
|
37.若无需再进行第三次称量,则a的数值范围应为。
38.若加热后坩埚与固体总质量为18.620g,计算x 的实测值(保留二位小数),相对误差。
常温下有五种溶液:①NaHCO3 ;②KNO3;③NH4HCO3;④KOH;⑤HCl
28.上述五种溶液中既能跟盐酸反应又能跟NaOH溶液反应的是(填序号)。
上述①的水溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)。
29.取10mL 0.5mol/L⑤的溶液加水稀释到500mL,则该溶液中由水电离出的c(H+)=mol/L. ③跟足量的NaOH浓溶液在加热条件下反应的离子方程式是
30.②和④混合后撒入铝粉,有气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
写出该反应化学方程式:_______________________________________________________。
31.最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ,如果反应的平衡常数K值变小,该反应(选填编号)。A.一定向正反应方向移动
B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C.一定向逆反应方向移动
D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
32.如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡后,下列判断错误的是
A.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
B.通入大量稀有气体能提高反应的速率
C.(N2)/
(O2)=2:3
D.容器中气体的密度不随时间而变化
33.若反应的容器容积为2.0L,反应时间4.0 min,容器内气体的密度增大了0.18 g/L,在这段时间内O2的平均反应速率为。
探究外界条件对化学反应速率的影响常用到该反应
已知:Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+S↓+SO2+H2O
针对上述反应涉及到的元素或物质及性质回答有关问题:
23.硫元素的化合价由高到低顺序为:______________________________
涉及元素的简单离子半径由小到大顺序为:______________________________;
24.氧原子的最外层电子排布轨道表示式:______________________________;
列举2个能说明氧、硫两种元素非金属性强弱事实:______________________________;
25.预测镁在二氧化硫中燃烧的现象:________________________________________
产物除氧化镁、硫磺外还可能有生成。
26.下面是某同学是根据该反应实验数据绘制的图表
该同学得出的结论是:
_________________________________________________________________________________。
27.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成BaSO3沉淀,用电离平衡原理解释上述现象。
_________________________________________________________________________________。
若继续通入另两种气体如Cl2和H2S也会产生沉淀,请用化学方程式表示生成沉淀的原理。
_________________________________________________________________________________。
(本题共12分)
M(结构简式:)不溶于水,是一种昂贵的食用香料,也是重要的医药中间体。M的一条合成路线如下(部分反应试剂和条件略去),且D与M互为同分异构体。
已知︰
完成下列填空:
50.写出反应类型。 反应①_____________反应⑦_____________
51.写出结构简式。 A_________________ D__________________
52.写出检验E已完全转化为M的方法_______________________________。
53.写出一种满足下列条件C的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)___________。
i.能发生银镜反应
ii.无环状结构
iii.分子中有2种化学环境不同的氢原子
54.完成以C3H6为有机原料制备丙酸(CH3CH2COOH)(其他无机原料任选)的合成路线。
(合成路线的常用表示方法为:)
55.反应③的目的是_______________________________________________________。
(本题共10分)
水杨酸(结构简式:)及其衍生物冬青油(结构简式:
)和阿司匹林(结构简式:
)都是常用的药物。
完成下列填空:
45.由水杨酸制备冬青油的反应试剂和反应条件是___________________。
46.冬青油中溶有少量水杨酸,请使用一种试剂提纯冬青油,并简要叙述实验方案。________________
47.水杨酸在浓硫酸催化作用下与乙酸酐反应生成阿司匹林。在此过程中,少量的水杨酸会发生聚合反应,请写出该聚合物的结构简式:__________________________。
48.阿司匹林晶体中残留少量的水杨酸,可用______________(填试剂名称)检验。实验室利用阿司匹林和水杨酸在乙酸乙酯中溶解度的差异,用结晶法提纯阿司匹林,请完成以下实验操作步骤:
①用少量热的乙酸乙酯溶解晶体。
②__________________________。
③经__________________操作得到纯净的阿司匹林晶体。
49.用聚甲基丙烯酸、乙二醇和阿司匹林可合成疗效更佳的长效缓释阿司匹林(结构简式如图所示),
写出该合成过程的化学方程式:______________________________________________________