(15分)Ⅰ.施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制取氢气:BH4- + 2H2O ="=" BO2- + 4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明,该反应生成H2的速率受外界条件影响,下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中,某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。
体系 pH |
不同温度下的半衰期(min) |
|||
0℃ |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
|
8 |
4.32×100 |
6.19×10-1 |
8.64×10-2 |
1.22×10-2 |
10 |
4.32×102 |
6.19×101 |
8.64×100 |
1.22×100 |
12 |
4.32×104 |
6.19×103 |
8.64×102 |
1.22×102 |
14 |
4.32×106 |
6.19×105 |
8.64×104 |
1.22×104 |
(1)已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性,用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ,溶液中各离子浓度大小关系为 。
(2)从上表可知,温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响? 。
(3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响? 。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种无色油状液体,沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)。
温度较低时主要反应①:N2H4 + O2 N2 + 2H2O
温度较高时主要反应②:N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O
不考虑其他反应,完成下列填空:
(4)若反应①在250℃时的平衡常数为K1,350℃时的平常数 为K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)反应于1100℃时达到平衡后,下列措施能使容器中增大的有 (填字母序号)。
A.恒容条件下,充入He气 B.增大容器体积
C.恒容条件下,充入N2H4 D.使用催化剂
(6)若将n mol肼和2n molO2充入某容积为n L的刚性容器中,在800℃和一定压强、合适催化剂的作用下,反应①和②同时达到平衡,实验测得N2的产率x,NO的产率为y,则该条件下反应②的平衡常数K= (用x、y的代数式表示,不必化简)。
有些实验方案的原理中往往只列举出用到的离子方程式。在准备这样的实验时,需要选择完成这些离子反应的试剂。请选择能够按照以下离子方程式进行反应的物质,写出相应反应的化学方程式。
(1)CO+2H
CO
↑+H
O___________________________。
(2)H+OH
H
O____________________________________。
(3)Cu+2OH
Cu(OH)
↓____________________________。
(4)Ba+SO
BaSO
↓_____________________________。
(6分)已知烯烃、炔烃在臭氧作用下发生以下反应:
CH3—CHCH—CH2—CH==CH2CH3CHO+OHC—CH2—CHO+HCHO
CH3—C≡C—CH2—C≡CHCH3COOH+HOOCCH2COOH+HCOOH
某烃化学式为C10H10,在臭氧作用下发生反应:
C10H10CH3COOH+3HOOC—CHO+CH3CHO
(1)C10H10分子中含_______________个双键,_______________个三键。
(2)C10H10结构简式为____________________________________________________________。
(4分)在300 ℃时,5 L密闭容器内,分子式为A2和B2的两种气体反应,生成另一种气体C,其反应情况如图所示:则该反应的化学方程式为:__________________;A2的平均反应速率为_________。
一定条件下,将SO2和O2充入一密闭容器中,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)
反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2-61所示:
图2-61
完成下列问题:
(1)降低温度,SO2的转化率____________,化学反应速度____________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)反应处于平衡状态的时间是____________。
(3)反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________________________ (用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是____________(填写编号)。
a.加了催化剂
b.缩小容器体积
c.降低温度
d.增加SO3的物质的量
在密闭容器中发生下列反应:
I2(g)+H2(g)2HI(g)(正反应吸热)
起始时,n(H2)="a" mol,n(I2)="b" mol。只改变表中列出的条件,其他条件不变,试将化学反应速率的改变(“增大”“减小”或“不变”)填入相应的表格。
编号 |
反应条件 |
反应速率 |
(1) |
升高温度 |
|
(2) |
加入催化剂 |
|
(3) |
再充入a mol H2 |
|
(4) |
将容器容积扩大原来2倍 |
|
(5) |
通入b mol Ne(g) |