(15分)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。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)(△H<0) 完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加 了2.80 g,则H2的平均反应速率 mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是________。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为 ,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平衡时,H2和HCl的物质的量之比 (填“>”、“=”或“<”)。
用数轴表示化学知识,并按某种共性对化学物质进行分类,有简明易记的效果。例如,根据碳素钢的含碳量,将其分为低碳钢、中碳钢、高碳钢,利用数轴分类法可将其表示为:
根据这一分类方法请回答:
(1)25 ℃将pH与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上:
(2)某化学兴趣小组欲研究H2SO4、KCl、NaCl、Na2CO3、Na2SO3、NaOH六种物质的性质,对于如何研究,他们设计了两种研究方案:
方案Ⅰ:将它们按照酸、碱、盐分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。
方法Ⅱ:将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类,然后分别溶于水得到溶液,进行实验。
①根据方案Ⅰ进行分类时,经实验测得KCl、NaCl溶液的pH等于7;H2SO4溶液的pH小于7;Na2SO3、Na2CO3、NaOH溶液的pH大于7。由此有的同学按分类法思想把Na2SO3、Na2CO3与NaOH都划分为碱类是否合理?为什么?。
②在方案Ⅰ中,某同学发现盐类物质中的KCl、NaCl在与其他物质混合时现象相同,无法区分,请设计一种简单的方法区分这两种物质。
③在方案Ⅱ中,三种钠盐用其他物质中的可加以区分,有关反应的化学方程式分别为。
④该兴趣小组中的一位同学认为,还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH和H2SO4、KCl两类。在用H2SO4鉴别四种含钠元素的物质时,Na2SO3和Na2CO3很容易得到了区分,但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境,请设计一个实验来解决这一难题:。
无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)如图所示的物质分类方法是。
(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表②③⑥的后面。
物质类别 |
酸 |
碱 |
盐 |
氧化物 |
化学式 |
①HCl ② |
③ ④Ba(OH)2 |
⑤Na2CO3 ⑥ |
⑦CO2 ⑧Na2O2 |
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式:。
(4)呼吸面具中用⑧作为O2来源的反应原理为:。
(5)实验室制备⑦常用和反应,检验该气体的方法是。
汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一,在汽车排气管上安装“催化转换器”使汽车的尾气转换成无毒气体是目前最有效的手段之一。如果用表示碳原子,用
表示氧原子,用
表示氮原子,如图为气体转换的微观过程。请你根据图示回答下列问题:
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是。
(2)将C归为化合物,将D归为单质的理由是。
(3)用化学反应方程式表示为。
化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为。
(4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息(答出一条即可)。
已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为mol·L-1。
(2)某同学取100 mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=mol·L-1。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是(填序号)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器 |
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制 |
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低 |
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g |
(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为mol·L-1。
②需用浓硫酸的体积为mL。
(Ⅰ)下列操作会导致实验结果偏高的是。
A.配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,定容摇匀后,发现液面低于刻度线
B.在配制一定物质的量浓度溶液时,用10 mL的量筒量取5.0 mL液体溶质时俯视读数
C.用天平称量20.5 g某物质,砝码和药品的位置放反,所得药品的质量
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时俯视读数,所得溶液的浓度
(Ⅱ)现有下列仪器或用品:
a铁架台(含铁圈、铁夹);b锥形瓶;c滴定管;d烧杯(若干);e玻璃棒;f胶头滴管;g托盘天平(含砝码);h滤纸;i量筒;j漏斗;k温度计
现有下列试剂:
A.NaOH固体B.碳酸钠溶液
C.氯化镁溶液 D.蒸馏水
试填空:
(1)如图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述判断及读数(虚线刻度)不正确的是。
A.①是量筒,读数为1.5 mL
B.②是量筒,读数为2.50 mL
C.③是滴定管,读数为2.50 mL
D.①是温度计,读数是1.50 ℃
(2)配制100 mL 0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液时,还缺少的仪器有。
(3)除去Mg(OH)2中混有的少量Ca(OH)2,可以用到的试剂是(选填序号),操作方法是、、洗涤。
完成上述操作,上述仪器或用品用到的有(从上述仪器或用品中选择,填上相应序号)。