I.氮是地球上含量最丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:(图中涉及物质为气态)
(1)上图是1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式_________________________________________。
(2)在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/℃ |
200 |
300 |
400 |
K |
K1 |
K2 |
0.5 |
请完成下列问题。
①试比较K1、K2的大小,K1___________K2(填写“>”、“=”或“<”)。
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是______________(填序号字母):
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
③在400℃时,当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为1mol和2mol、3mol时,则该反应的v(N2)正______________v(N2)逆(填写“>”、“=”或“<”)。
II.描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,下表是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb)。
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或 Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
请回答下列问题:
(1)上述四种酸中,酸性最弱的是_________________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是_________________(填序号)。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈____(选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是:__________________________,溶液中各离子浓度大小的关系是__________________________________。
乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)。
请回答下列问题:
(1) A 的化学名称是;
(2) B 和 A 反应生成 C 的化学方程式为,该反应的类型为;
(3) D 是环状化合物,它的结构简式为;
(4) F 的结构简式为。
短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式均为 XYZ3的四种化合物甲、乙、丙、丁。
(l)若甲中 X 的原子只有一个质子,Y 、Z均是第二周期元素,则 Y 元素原子的电子排布式为; X、Y 原子间可形成与烷烃结构类似的化合物,则该系列化合物的通式为。
(2)若乙是一种微溶于水的物质,其 Ksp 约为 6.8×10ˉ6,且 X、Y、Z 三种元素的原子序数之和为 26 , Y、Z 同周期,则乙的溶解平衡可表示为,其饱和溶液中X的离子的物质的量浓度约为mol/ L.
(3)若丙中X元素的焰色反应为黄色,Y与X同周期,Y 是同周期中原子半径最小的元素,丙与浓盐酸反应生成 Y 单质的化学方程式为.
(4)若丁中 X、Y、Z 处于不同周期,且 X 原子最外层电子数为其次外层电子数的二倍,Z原子最外层电子数是其电子层数的二倍多1,则丁的结构式为。
(12 分)能源问题是人类社会面临的重大课题。甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(l)已知:在 25 ℃、101 kPa 下,1g 甲醇燃烧生成 CO2和液态水时放热 22.70kJ 。请写出甲醇燃烧的热化学方程式。
(2)由CO2和H2合成甲醇的化学方程式为:CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+H2O (g ).在其它
条件不变的情况下,实验测得温度对反应的影响如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)
①合成甲醇反应的△H0。(填“>”、“<”或“=”)。
②平衡常数的表达式为:.温度为T2时的平衡常数温度为T1时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)
③在T1温度下,将1mol CO2和 1 molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强的比值为。
(3)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置。
该装置中 Pt 极为极;写出 b极的电极反应式.
铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS2+8O26SO2+Fe3O4,3 mol FeS2参加反应转移mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式。
从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为_________________________。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是。
(4)下表中,对陈述I、II的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是____。(填字母)
选项 |
陈述I |
陈述II |
判断 |
A |
铁是地壳中含量最高的金属元素 |
铁是人类最早使用的金属材料 |
I对;II对;有 |
B |
常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 |
高温下氢气能还原氧化铁生成铁 |
I对;II对;无 |
C |
铁属于过渡金属元素 |
铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 |
I错;II对;无 |
D |
铁在空气中表面生成致密氧化膜 |
可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 |
I对;II对;有 |
有机物A1和A2分别和浓H2SO4在一定温度下共热都只生成烃B,B的蒸气密度是同温同压下H2密度的59倍,在催化剂存在下,1mol B可以和4mol H2发生加成反应,B的一元硝化产物有三种(同种类型)。有关物质之间的转化关系如下:
(1)反应①属于反应,反应②属于反应
(2)写出A2物质的结构简式:A2
(3)书写化学方程式:
③④⑤
(4)化合物E有多种同分异构体,其中属于酯类且具有两个对位侧链的同分异构体有四种,分别写出它们的结构简式:;;;。