(共10分)向200 mL ,某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应,测得最后溶液的pH>7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分,可能是____________________;如果是多种成分,可能是__________________________ 。
(2)在上述所得溶液中,逐滴缓慢滴加2 mol·L-1的盐酸,所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①加入盐酸200 mL之前,无气体产生,写出OA段发生反应的离子方程式___________________________________________________________________。
②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__________ (溶液体积的变化忽略不计)。
〔化学——选修3:物质结构与性质〕举世瞩目的中国探月工程三期再入返回试验器于2014年10月24日凌晨成功发射,为实现月球采样和首次地月往返踏出了成功的第一步。探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接等核心关键技术。已知所用火箭推进剂为肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2),火箭箭体一般采用钛合金材料。
请回答下列问题:
(1)N2H4、H2O2分子中电负性最大的元素在周期表中的位置为 ,第一电离能最大的元素为 。
(2)钛的原子序数为22,其基态电子排布式示意图为 。
(3)1 mol N2H4分子中含有的键数目为 。
(4)H2O2分子结构如图1,其中心原子杂化轨道为 ,估计它难溶于CS2,简要说明原因 。
(5)氮化硼其晶胞如图2所示,则处于晶胞顶点上的原子的配位数为 ,若立方氮化硼的密度为g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则两个最近N原子间的距离为________cm。
煤化工中两个重要反应为①C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,②CO(g)+ H2O(g)
CO2(g) + H2(g)。
(1)下列说法正确的是 。
A.当反应①的容器中混合气体的密度不再变化时反应达到最大限度 |
B.反应②的熵变△S >0 |
C.反应①中增加C固体的量能增大反应速率 |
D.在反应中②及时分离出产生的H2对正反应速率无影响 |
(2)若工业上要增加反应①的速率,最经济的措施为 。
(3)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入2L恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验组] |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/ min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO2 |
|||
I |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
1.6 |
5 |
Ⅱ |
900 |
2 |
1 |
0.5 |
0.5 |
3 |
Ⅲ |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,H2O的平均反应速率为___。
②CO(g)和H2O(g)反应的△H 0(填“大于”、“小于”或“等于”)
③实验III中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是_____,与实验Ⅱ相比,化学平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1 mol CO、0.5 mol H2O、0.2 mol CO2、0.5 mol H2,平衡向________方向移动(填“正反应”、“逆反应”“不移动”)。
(4)CO、H2可用于甲醇和甲醚,其反应为(m、n均大于0):
反应①:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH= -mkJ·mol-1
反应②: 2CO(g)+4 H2(g)CH3OCH3(g) +H2O(g) ΔH=-nkJ·mol-1
反应③:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H<0
则m与n的关系为 。
硫和氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首,采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措。
(1)研究发现利用NH3可消除硝酸尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图所示:
①用化学反应方程式表示NH3消除NO的反应原理 (不用注明反应条件)。
②曲线b 对应NH3与NO的物质的量之比是 。
③曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8 s,该时间段内NO的脱除速率为____ mg/(m3·s)。
(2)NO、NO2混合气体能被NaOH溶液吸收生成NaNO2和NaNO3,若吸收的溶液中N的浓度为ag·L- 1,要使1m3该溶液中的完全转化为,至少需通入标准状况下的O2 L。(用含a的代数式表示,计算结果保留整数)
(3)SO2被少许NaOH溶液吸收生成能使pH试纸变红的NaHSO3溶液,工业上可电解NaHSO3得到重要化工产品Na2S2O4。
①NaHSO3溶液中离子浓度大小为 。
②写出生成S2的电极反应式 。
氧化还原反应在生产、生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化剂.用所学知识回答问题:
(1) 3H2SO4+2 KMnO4+5H2O2=K2SO4+2MnSO4+5 O2↑+8 H2O,当有6 mol H2SO4参加反应的过程中,有 mol还原剂被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4能将H2C2O4氧化为CO2。该反应的化学方程式为 .
(3)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是 .
实验室利用饱和NaNO2溶液(12mol/L)和NH4Cl溶液加热制备N2。
(1)若配制250 mL上述NaNO2溶液需要的玻璃仪器 ,可用 法收集N2。
(2)写出上述实验原理的离子方程式 并标出电子转移的数目和方向(单线桥法或双线桥法都可)
(3)NH4Cl溶液中加人镁粉也可以产生气体,写出相应的化学方程式
(4)向20 mL 0.01 mol/L的HNO2溶液中逐滴滴加相同浓度的NaOH溶液,测得混合液的pH随NaOH溶液的体积的变化如图所示:(已知HNO2的电离平衡常数为K=4.6X10-4)则图中a点的c(H+)= ,b点溶液呈酸性的原因是(结合离子方程式表示) (已知)。