碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
(1)在一恒温、恒容密闭容器中发生反应: Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),
H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。对该反应的说法正确的是 (填字母编号)。
A.增加Ni的量可提高CO的转化率,Ni的转化率降低 |
B.缩小容器容积,平衡右移,![]() |
C.反应达到平衡后,充入CO再次达到平衡时,CO的体积分数降低 |
D.当4v[Ni(CO)4]=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时,都可说明反应已达化学平衡状态 |
(2)CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫。
已知:C(s)+O2(g)=CO(g)
H=-Q1 kJ
mol-1
C(s)+ O2(g)=CO2(g) H=-Q2 kJ
mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-Q3 kJ
mol-1
则SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) H= 。
(3)金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图28(3)是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度(t)的关系曲线图。
700oC时,其中最难被还原的金属氧化物是 (填化学式),用一氧化碳还原该金属氧化物时,若反应方程式系数为最简整数比,该反应的平衡常数(K)数值等于 。
(4)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理如上图28(4)所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为 。
若该燃料电池使用一段时间后,共收集到20mol Y,则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为 L。
某温度下0.1mol/L Na2CO3溶液中,[Na+]/[CO32—]=20/9>2,其原因是____________,现向Na2CO3溶液中通入一定量的CO2后,[Na+]/[CO32—]=5/2>20/9,其原因是_________,此时[HCO3—]=_____________。
由碳、氢、氧三种元素组成的某有机物X的相对分子质量为136,其中碳、氢元素的质量分数之和为76.5﹪.又知X中含有甲基,苯环上的一氯代物有两种。X经热的酸性KMnO4溶液处理后转化为Y,1mol Y与足量NaHCO3溶液反应生成标准状态下44.8L CO2气体。
据此完成下列要求。
(1)X中含氧官能团的名称为,1mol Y最多可与mol Na反应。
(2)已知A、B、C、D均与X互为同分异构体,且均是有一个取代基的芳香族化合物,其中B可以发生银镜反应。相关转化关系如下图。
①A的结构简式为。A~K的各有机物中,属于酸的是(填字母)。
②C与足量的NaOH溶液加热时发生反应的化学方程式为:,该反应中涉及到的有机反应类型为。
③属于芳香族化合物的E的同分异构体有种(不含E)。
④足量的G与Y在一定条件下发生反应的化学方程式为:。
某固体混合物X可能由Na2O2、Al2O3、Fe2O3、 Cu 、SiO2中的一种或几种物质组成。为确定X的成分,进行了如下三个试验。分析并回答下列问题:
(1)由试验①可得出的结论为:。
(2)步骤Ⅰ所发生反应的离子方程式为:,。反应Ⅱ涉及固体质量变化的化学方程式为:。
(3)由步骤Ⅲ可得出的结论为:。
(4)步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为。
(5)原混合物中各成分的质量之比是。(不必简化)
短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层之和为13;B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D是空气中含量最多的两种元素;D、E形成的单质在不同条件下可以生成两种不同的离子化合物;F是同周期元素中原子半径最小的。
(1)A、D以1 :1形成化合物的电子式为。A、C形成最简单化合物的空间构型为。B可形成晶体类型不同的多种单质,它们互称为。
(2)A、C形成的某化合物的相对分子与D2的相等,写出该化合物与足量盐酸反应的离子方程式:。
(3)A、C、F形成的化合物是一种常见的化学肥料,该物质的水溶液中离子浓度的大小顺序为。
(4)C、D两元素可组成价态相同且能相互转变的化合物,它们是(填化学式)。
(5)F2与FD2均可用于自来水的杀菌消毒,若它们在杀菌过程中的还原产物相同,则消毒等体积的自来水,所需F2和FD2的物质的量之比为。
江苏连云港开发硅产业比较发达,粗硅提纯经常用“三氯氢硅法”。将干燥的硅粉加入合成炉中,与通入的干燥氯化氢气体在280~330℃有氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应,反应气体旋风分离除去杂质,再用氯化钙冷冻盐水将气态三氯氢硅冷凝成液体,经粗馏塔蒸馏和冷凝,除去高沸物和低沸物,再经精馏塔蒸馏和冷凝,得到精制三氯氢硅液体。纯度达到七个“9”以上,杂质含量小于1×10-7,硼要求在0.5×10-9以下。提纯后的三氯氢硅送入不锈钢制的还原炉内,用超纯氢气作还原剂,在1050~1100℃还原成硅,并以硅芯棒为载体沉积而得多晶硅成品。其反应式如下:
Ⅰ H2+Cl2 =" 2HCl"
Ⅱ Si(粗)+3HCl(g)= SiHCl3(l)+H2(g)
Ⅲ SiHCl3(l)+H2(g) = Si(纯)+3HCl(g)
据以上材料回答问题:
(1)电炉中发生反应后排出气体X的成份 (填化学式)。
(2)目前提倡“低碳类经济”,CO2的吸收转化成有机物可有效实现碳循环,是节能减排的有效措施。某物质y的核磁共振氢谱只有一个峰,与CO2可催化加聚生成自然降解的
塑料聚碳酸酯,其反应方程式 则Y的结构简式为 。
(3)在上述流程中可以循环使用的物质是 。(填名称)
(4)SiH4化学性质比较活泼,它在空气中自燃,有强还原性,在碱存在下迅速水解,由SiH4为原料进行氮化来制备Si3N4纳米材料,则你认为该材料中最大可能存在的杂质
(填化学式)。
(5)已知化学键如表
则下述反应 SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)
该反应的反应热 △H= kJ·mol-1