(共12分)红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。
由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是________________(用文字表达);
由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加了催化剂 c.通入O2 d.缩小容器体积
(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),
①已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是________________
②在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是______(填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率:v(CH3OH)=![]() |
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 |
C.该反应为放热反应 |
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时![]() |
③在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为___________。
(共11分)下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
主族 周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0族 |
2 |
① |
② |
③ |
|||||
3 |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
|||
4 |
⑨ |
⑩ |
(1) 在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是:,
碱性最强的化合物的电子式是:。
(2) 最高价氧化物是两性氧化物的元素是;写出它的氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式。
(3) 用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:,
该化合物属于(填 “共价”或“离子”)化合物。
(4)表示①与⑦的化合物的电子式,该化合物是由(填“极性”“非极性”)键形成的。
(5)③、⑥、⑦三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是_____________________
(要求用离子符号表示)。
(6)元素③的氢化物常温下和元素⑦的单质反应的离子方程式为:。
(7)写出⑥的最高价氧化物的水化物和①的单质反应的化学方程式:。
(共8分)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应________(填“需要”或“不需要”)加热,该反应的△H=____________(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g)+0.5O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol;该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为____________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________________。
Ⅰ (本题4分)赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合物加热有以下反应发生:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑; 填写下列空白:
①在该反应中,氧化剂是。还原剂是。
②氧化产物与还原产物的质量比是。
Ⅱ(本题7分)A、B、C、D、E为易溶化合物,其离子组成为
阳离子 |
Fe3+、Ba2+、Al3+、Na+、Ag+ |
阴离子 |
NO3—、OH—、SO42—、Cl—、CO32— |
在各化合物中离子不重复,分别取其溶液进行实验,结果如下:
①在A溶液中逐滴加入氨水,有白色沉淀生成,继续加氨水至过量,沉淀消失;
②用pH试纸测得B和C溶液显碱性,0.1mol/L的C溶液pH小于13;
③在D溶液中加入铁粉,溶液质量增加且无气体产生;
④在E溶液中加入过量B,没有沉淀产生。
完成下列填空:
(1)A的化学式为;(2)③反应的离子方程式为;
(3)检验D溶液中阴离子的的方法是;
(4)E的的化学式为,将E蒸干、灼热至质量不再改变,最后所得物质是(填化学式)。
已知化合物A的分子式为C4H6O2,不溶于水,并可以发生如下图所示的变化:
已知:C物质的一氯代物D只有两种同分异构体。请回答:
(1)A分子中含有的官能团的名称。
(2)①②④⑤反应中属于取代反应的有(填序号)。
(3)写出②的反应方程式。
(4)写出一种下列要求的物质的同分异构体的结构简式
①C的同分异构体中属于酯且能发生银镜反应
②C的同分异构体中属于醇且能发生银镜反应。
(5)简述验证D中含有氯元素的方法
。
(6)17.2gB与足量的碳酸氢钠溶液反应,标准状况下生成二氧化碳的体积为L。
高锰酸钾可用于生活消毒,是中学化学常见的氧化剂。工业上,用软锰矿(主要成分是二氧化锰)制高锰酸钾的流程如下(部分条件和产物省略):
请回答下列问题:
(1)提高锰酸钾浸出率(浸出锰酸钾质量与固体总质量之比)的措施有。
(2)写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式:。
(3)从经济性考虑试剂X宜选择(填名称):。上述流程中,设计步骤IV和V的目的是。
(4)以惰性材料为电极,采用电解锰酸钾溶液的方法完成步骤III转化。
①阳极反应式为。
②电解过程中,阴极附近电解质溶液的pH将(填:增大、减小或不变)。
(5)测定高锰酸钾样品纯度:向高锰酸钾溶液中滴定硫酸锰溶液,产生黑色沉淀。当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不变色,表明达到滴定终点。写出离子方程式:。
(6)已知:常温下,。工业上,调节pH沉淀废水中Mn2+.当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=。