一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入3 molA和2mol B,混合气体起始压强为p0。发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(s),反应进行到1min时测得剩余1.2molA,此时C的浓度为0.6mol/L。反应进行到2min时该容器内混合气体总压强为p,5min后反应达到平衡。
(1)X为 。
(2)反应在1min内,B的平均反应速率为 ;
(3)请用p0、p来表示2min时反应物B的转化率为 %。
(4)在四种不同的条件下测定得到以下反应速率,其中表示的反应速率最快的是 ;
A.v(A)="0.5" mol·L-1·min-1
B.v(B)="0.2" mol·L-1·min-1
C.v(C)="0.3" mol·L-1·min-1
D.v(D)="0.5" mol·L-1·min-1
(12分) 肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,故可以用作火箭燃料。
(1)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该电池放电时,通入肼的一极为极,该极的电极反应式是,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将(填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)肼用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977。写出肼与亚硝酸反应的化学方程式。
(3)肼和四氧化二氮作火箭推进剂,两者反应产物是氮气和水。当反应生成28.0kg还原产物时,计算参加反应的肼的质量 (写出计算过程) 。
多巴胺是一种重要的中枢神经传导物质,用来帮助细胞传送脉冲的化学物质,能影响人对事物的欢愉感受。多巴胺可用香兰素与硝基甲烷等为原料按下列路线合成。
(1)C中的含氧官能团的名称是、。
(2)反应①、④的反应类型分别为、。
(3)写出由A→M的化学方程式。
(4)写出同时满足下列条件的香兰素的一种同分异构体的结构简式。
①能与碳酸氢钠溶液反应②能与FeCl3溶液发生显色反应
③有5种不同化学环境的氢原子
(5)苯乙胺()是生物体中重要的生物碱。写出用苯甲醇、硝基甲烷为原料制备苯乙胺的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0 |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。
(2)NaClO3的作用是。
(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。萃取剂的作用是;其使用的适宜pH范围是。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是。(答一条即可)
(16分)化学学科中的平衡理论主要内容包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和
溶解平衡等四种,且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题:
(1)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应
A(g)+2B(g) 4C(g)△H>0达到平衡时,c(A)=2mol/L,c(B)=7mol/L,c(c)
=4mol/L。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是;若改变
条件重新达到平衡后体系中C的体积分数增大,下列措施可行的是。
①增加C的物质的量②加压③升温④使用催化剂
(2)反应C(s)+CO(g)
2CO(g)平衡常数K的表达式为;
已知C(s)+H0(g)t
CO(g)+H
(g)的平衡常数为K1;H
(g)+CO
(g)
C0(g)
+H0(g)的平衡常数为恐,则K
与K
、K
二者的关系为。
(3)已知某温度下,反应2SO+0
2S0
的平衡常数K=19。在该温度下的体积
固定的密闭容器中,co(SO)=lmol·L
c0(O
)=1mol·L
,当反应在该温度下SO
转化率
为80%时,该反应(填“是”或“否”)达到化学平衡状态,若未达到,向
(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
(4)对于可逆反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+riD(g)△H=
kJ·mol
;若
+b>
c+d,增大压强平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;若升高温度,平衡向
逆反应方向移动,则0(填“>”或“<”)。
(7分)火箭推进器中盛有强还原剂液态胼(NH
凰)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 KJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为。
(2)又已知H0(I)=H
0(g);△H="+44" kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是KJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。
(4)已知N(g)+2O
(g)=2N0
(g)△H=+67.7kJ/mol
NH
(g)+0
(
g)=N
(g)+2H
0(g)△H=-534kJ/mol
则肼与N0完全反应生成氮气和液态水的热化学方程式为