(本题包括2部分,共14分)
Ⅰ.X、Y、Z、W均为短周期元素组成的单质或化合物。在一定条件下有如下转化关系: X+Y→Z+W
(1)若构成X的阴、阳离子个数比为1︰2,且构成X的阴、阳离子中分别含有18个和10个电子,构成Z的阴、阳离子中均含有10个电子。则Z的电子式为 。
(2)若X、Y、Z、W四种物质均为分子,且X分子中含18个电子,Y、Z分子中均含有10个电子,单质W分子中含有16个电子。则此化学反应的类型为 。
(3)若X、W均为单质,Y、Z均为氧化物且Y、Z中氧的质量分数分别为50%和40%。则该反应的化学方程式为 。
(4)若X、Y、Z、W均为非金属氧化物,X的式量比Z的式量小16,Y的式量比W的式量大16,Y是光化学烟雾的主要“元凶”,则该反应的化学方程式为 。
Ⅱ.近年来,某些轻元素的含氢化合物及其复合体系作为氢源受到广泛关注。化合物A(XYH2)和B(XH)都是具有潜在应用价值的释氢材料。A受热分解生成固体化合物C并放出刺激性气体D,D可使湿润的pH试纸变蓝;B中X元素的质量分数为87.5%。A和B混合可优化放氢性能。研究发现,该混合体系的放氢反应分三步进行:(1)2A =" C" + D (2)D + B =" A" + H2 (3)C + B =" E" + H2
(5)X元素的名称为 。
(6)写出A和B混合放氢的化学反应方程式: 。
(7)A、C、E均能水解且生成同样的产物,请写出物质C与水反应的化学方程式: 。
高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)ΔH =" a" kJ mol-1
(1)已知: ①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g)ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol-1
则a = kJ mol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K = ,温度升高后,K值 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 |
CO |
Fe |
CO2 |
|
甲/mol |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
乙/mol |
1.0 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是 (填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是 (填名称)。
常温下,有浓度均为0.1 mol/L的4种溶液:①盐酸;②硫酸;③醋酸;④氢氧化钡。(注:忽略溶液混合时体积的变化)
(1)将上述溶液两两等体积混合后,溶液pH=7的组合有(填序号) 。
(2)醋酸钡是易溶于水的强电解质。将③与④等体积混合,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
随着能源与环境问题越来越被人们关注,碳一化学(C1化学)成为研究的热点。“碳一化学”即以单质碳及CO、、
、
等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺。
(1)将转化成有机物可有效实现碳循环。
转化成有机物的例子很多,如:
a.
b.
c.
d.
在以上属于人工转化的反应中,原子利用率最高的是 (填序号)。
(2)CO可用于合成甲醇。在压强0.1MPa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入和
,在催化剂作用下合成甲醇:
。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图。
①该反应属于 反应(填“吸热”或“放热”)。若一个可逆反应的平衡常数值很大,对此反应的说法正确的是 (填序号)。
a.反应使用催化剂意义不大
b.该反应发生将在很短时间内完成
c.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d.该反应一定是放热反应
②时,该反应的平衡常数
(用
的代数式表示)。
(3)二甲醚()被称为21世纪的新型燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
①工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
a.
b.
c.
总反应:的
。
②对于反应b,在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.
b.容器内压强保持不变
c.的浓度保持不变
d.的消耗速率与
的消耗速率之比为
(4)以KOH溶液为电解质,用二甲醚-空气组成燃料,其中负极的电极反应式为 。
(5)C1化合物在治理汽车尾气方面也大有可为,如CO、等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质。写出CO与氮氧化物(NO
)在有催化剂的条件下反应的化学方程式 。
(8分)(1)有氯化铝和氯化镁的混合溶液,向其中滴加a mL 3mol·L-1 NaOH溶液之后,改成滴加cmol/L HCl溶液,所得沉淀的物质的量y(mol)与试剂总体积V(mL)间的关系如右图所示。请回答下列问题:
①上述 HCl溶液的浓度c= mol/L。
②所加NaOH溶液的体积为( )
A.9 mL | B.7.5 mL | C.7 mL | D.6 mL |
(2)向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液通入适量氯气,溶液中这三种离子的物质的量的变化如图所示。(已知氧化性:Br2> Fe3+>I2)请回答下列问题:
①原混合液中n(FeBr2)= mol ;
②a值等于 。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是
①________ ,②________ ,③________ ,④_______ _。
(2)现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能为AlCl3溶液和NaOH溶液。现分别将一定体积的甲、乙两溶液混合,具体情况如下表所示,请回答:
实验① |
实验② |
实验③ |
|
取甲瓶溶液的量 |
400 mL |
120 mL |
120 mL |
取乙瓶溶液的量 |
120 mL |
440 mL |
400 mL |
生成沉淀的量 |
1.56 g |
1.56 g |
3.12 g |
①甲瓶溶液为_______ _ 溶液。
②乙瓶溶液为________ 溶液,其物质的量浓度为________mol·L-1。