丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知:
①2C3H8(g)+7O2(g) =6CO(g)+8H2O(g) △H =-2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) △H =-566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H ="+" 44.0 kJ/mol
(1)写出C3H8燃烧时燃烧热的热化学方程式 。
(2)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO、CO2、H2O(g),将所有的产物通入一个体积固定的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)该反应的平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数K |
9.94 |
9 |
1 |
保持温度为800℃,在甲、乙两个恒容密闭容器中,起始时按照下表数据进行投料,充分反应直至达到平衡。
|
H2O |
CO |
CO2 |
H2 |
甲 (质量/g) |
1.8 |
8.4 |
a |
1 |
乙 (质量/g) |
1.8 |
2.8 |
0 |
0 |
①起始时,要使甲容器中反应向正反应方向进行,则a的取值范围是 ;达到平衡时,乙容器中CO的转化率为 。
②下图表示上述甲容器中反应在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是 、 (答两个要点即可)。
(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ;
② 已知25℃时,H2CO3的电离平衡常数K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,当Na2CO3溶液的pH为11时,溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) = 。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) -c(H+) = [用含c(HCO3-)、c(H2CO3)的符号表示]。
碱式碳酸铜和氯气都是用途广泛的化工原料。
(1)工业上可用酸性刻蚀废液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl−)制备碱式碳酸铜,其制备过程如下:
已知:Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe (OH)2 |
Fe (OH)3 |
开始沉淀pH |
4.2 |
5.8 |
1.2 |
完全沉淀pH |
6.7 |
8.3 |
3.2 |
①氯酸钠的作用是;
②反应A后调节溶液的pH范围应为。
③第一次过滤得到的产品洗涤时,如何判断已经洗净?。
④造成蓝绿色产品中混有CuO杂质的原因是。
(2)某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。
①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,所用仪器需要检漏的有。
②若C中品红溶液褪色,能否证明氯气与水反应的产物有漂白性,说明原因。此时B装置中发生反应的离子方程式是________________。
③写出A溶液中具有强氧化性微粒的化学式。若向A溶液中加入NaHCO3粉末,会观察到的现象是。
硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)已知25℃时:SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+1/xSx(s)△H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+3/xSx(s)△H=bkJ/mol。
则COS(g)生成CO(g)与Sx(s)反应的热化学方程式是。
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。已知As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++ 10NO3−=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O,当生成H3AsO4的物质的量为0.6 mol反应中转移电子的数目为,
(3)向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS−、S2−的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与滴加盐酸体积的关系如下图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出)。
①B表示。
②滴加过程中,溶液中微粒浓度大小关系正确的是(填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS−)+2c(S2−)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS−)+c(S2−)]
③NaHS溶液呈碱性,当滴加盐酸至M点时,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(4)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
① 写出反应器中发生反应的化学方程式是。
② 电渗析装置如图所示,写出阳极的电极反应式。该装置中发生的总反应的化学方程式是。
液氨常用作制冷剂,回答下列问题
(1)一定条件下在密闭容器中发生反应:
a.NH4I(s)NH3(g) + HI(g) b.2HI(g)
H2(g) + I2(g)
①写出反应a的平衡常数表达式
②达到平衡后,扩大容器体积,反应b的移动方向(填“正向”、“逆向”或“不移动”),达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化(填“加深”、“变浅”或“不变”)
(2)工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.60 kJ·mol-1
下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。
a.单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
b.单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键
c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
d.混合气体的平均摩尔质量增大
e.容器内的气体密度不变
(3)已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h) 物质的量(mol) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
1.50 |
n1 |
1.20 |
n3 |
1.00 |
H2 |
4.50 |
4.20 |
3.60 |
n4 |
3.00 |
NH3 |
0 |
0.20 |
1.00 |
1.00 |
根据表中数据计算:
①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。
②0~1 h内N2的平均反应速率为________ mol·L-1·h-1。
③此温度下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)。
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol,化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(4)肼(N2H4)的性质类似于NH3,极易溶于水,与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离,请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因
有机物H是用于合成药物的中间体,G为合成涤纶。请根据下列转化关系回答有关问题:
已知以下信息:
①B能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,其苯环上一氯代物只有2种
②G为C和F一定条件下1:1反应生成的高分子化合物
③(-R1、-R2表示氢原子或烃基)
(1)A的化学名称为 ;C中含氧官能团名称为 。
(2)H的结构简式为 ;A→D的反应类型为 。
(3)写出C和F反应生成高分子化合物的化学方程式 。
(4)同时符合下列条件的B的同分异构体共有 种(不考虑立体异构);
①能发生银镜反应②含有苯环结构③能在碱性条件下水解
VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途,请回答下列问题。
(1)砷的基态原子的电子排布式为 。
(2)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)NH3的沸点比PH3高,原因是 ;PO43-离子的立体构型为 。
(4)PH3分子中P原子采用 杂化。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因 。
(6)CuCl2与氨水反应可形成配合物[Cu(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为 。