(12分).
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) △H=+85.1kJ·mol-1(吸热反应)
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h |
0 |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
20 |
25 |
30 |
总压强p/100kPa |
4.91 |
5.58 |
6.32 |
7.31 |
8.54 |
9.50 |
9.52 |
9.53 |
9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为_______________。
(2)由总压强P和起始压强P0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为_______。平衡时A 的转化率为_____.
(3) ①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),
n总=_______mol,n(A)=_______mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a= _______________
反应时间t/h |
0 |
4 |
8 |
16 |
C(A)/(mol·L-1) |
0.10 |
a |
0.026 |
0.0065 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是_________________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为_______mol·L-1
[化学——选修3物质结构与性质](15分)
冰晶石(Na3AlF6)是工业上冶炼铝的助熔剂,制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式为:
2Al(OH)3 + 12HF+ 3A = 2Na3AlF6 + 3CO2↑+ 9H2O
(1)熔融晶体A时需要破坏的作用力是,冰晶石中的配位体是。
(2)上述反应的生成物中属于非极性分子的中心原子的杂化轨道类型为,该分子的空间构型为。
(3)反应物中有两种元素在元素周期表中的位置相邻,用化学方程式表示二者的电负性大小,写出含有其中电负性较小元素的原子,且形成的分子的空间构型呈“V”形的物质的化学式(单质和化合物各写一种)、。
(4)某种A1-Fe合金的晶胞如图所示,该合金的化学式为。
若晶胞的边长为a nm,则合金的密度为g • cm-3。
[化学—选修2化学与技术](15分)
空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一,其工艺流程如下:
(1)目前,从海水中提取的溴约占世界溴年产量的。
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,其原因是。
(3)步骤④的离子方程式为。
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80〜90℃。温度过高或过低都不利于生产,理由是。
(5)步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差较大的特点进行分离。分离仪器的名称是,分离时液溴从分离器(填“上口”或“下口")排出。
(6)不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、S02吸收、氯化”的原因是。
(7)某同学测得苦卤中溴的含量为0.8g/L,已知步骤①〜⑥中溴共损失了25%,步骤⑦和步骤⑧又共损失了所得溴蒸气的10%,若处理10 m3这样的苦卤,可得到液溴mol。
(14分)铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金及化合物在生产生活中的应用广泛。
(一)工业废水中含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶 液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释)溶液中同时生成的沉淀还有。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在4000C以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁粉涉及的主要生产流程如下:
已知:①某赤铁矿石含60.0% Fe2O3、3.6% FeO,还含有A12O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下:
(3)步骤②中加双氧水的目的是,pH控制在3. 4的作用是。已知25°C时,,该温度下反应:Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+的平衡常数K=。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?
(5)制备氮化铁磁粉的反应:(未配平),若整个过程中消耗氨气34.0 g,消耗赤铁矿石2 kg,设整个过程中无损耗,则氮化铁磁粉的化学式为。
Ⅰ.A、B、C、D、E为五种常见的短周期元素,常温下,A、B可形成B2A2和B2A两种液态化合物,B与D可组成分子X,X水溶液呈碱性,C元素的焰色反应呈黄色,E与C同周期,且E的最高价氧化物的水化物呈两性。试回答:
(1)D元素在周期表中的位置为;
(2)由A、D、E三种元素形成的盐的水溶液呈酸性,用离子方程式解释其原因;
(3)用A单质和B单质可制取气体燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓KOH溶液,两极分别通入A单质和B单质。写出该电池负极的电极反应式:。
Ⅱ.将20mLpH=2的NaHSO4溶液逐滴加入到20mL 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中,向此反应后的溶液中滴加0.001 mol·L-1BaCl2溶液,首先析出的沉淀是。[KSP(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2;KSP(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2]
Ⅲ.某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:M(g)+H2O(g)N(g)+H2(g)
n(M):n(H2O) |
M转化率 |
H2O转化率 |
1:1 |
0.5 |
0.5 |
1:2 |
0.67 |
0.33 |
1:3 |
0.75 |
0.25 |
①该反应的平衡常数为_____。该温度下,向容器中充入1molM、3mol H2O、2mol N、1.5molH2,则起始时该反应速率V正____V逆(填“>”、“<”或“=”)
②结合表中数据判断下列说法中正确的是。
A.增加H2O(g)的量,M的转化率升高而H2O(g)的转化率降低
B.若M与H2O(g)的转化率相同时,二者的初始投入量一定相同
C.M和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比
D.当M与H2O(g)物质的之比为1:4时,M的转化率为0.85
【化学——选修:化学反应原理;必做题】
为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量.有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1。
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=______________kJ·mol-1
(2)将0.20 molNO和0.10 molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①0-9min内的平均反应速率v(N2)=_____mol· L-1·min-1(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为______________。
A.升高温度 | B.加入NO | C.加催化剂 | D.降低温度 |
②该反应在第24 min时达到平衡状态,CO2的体积分数为__________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=____________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2.已知常温下0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=___________。