在体积一定的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表,回答下列问题:
t℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K = 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选不得分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
(5)某温度下SO2的转化反应的2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g)平衡常数K =532.4.
下面三个混合体系中各物质的浓度如下表:
体系 |
c(SO2) mol/L |
c(O2) mol/L |
c(SO3) mol/L |
浓度商 |
(1) |
0.0600 |
0.400 |
2.000 |
不填 |
(2) |
0.0960 |
0.300 |
0.500 |
不填 |
(3) |
0.0862 |
0.263 |
1.020 |
不填 |
试判断各体系反应进行的方向:
体系(2) ;体系(3): (填正向、逆向或已平衡)。
由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
已知:①
②
③
则(1) 的
=________________。
(2) 碳在氧气中不完全燃烧生成CO的热化学方程式为__________________________。
(本题共12分)
氰酸(化学式:HOCN)是一种有挥发性和腐蚀性的液体,在水中立刻发生如下反应形成盐X(俗名碳铵):HOCN + 2H2O → X。
28.在上述反应所涉及的各元素中,半径最大的元素原子核外电子共占据_______个轨道。
29.能说明氮元素的非金属性比碳元素强的事实是_________(选填编号)。
A.共用电子对偏向:H-N>H-C B.氧化性:NO2>CO2
C.酸性:HNO3>H2CO3 D.沸点:NH3>CH4
30.据测定,氰酸有两种结构,一种分子内含有叁键,称为正氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。请分别写出正氰酸和异氰酸的结构式:_______________、______________。
31.下面是工业上冶炼Cr时会涉及到的反应:
CrO42-+ S+ H2O → Cr(OH)3↓+ S2O32-+
(1)请将方程式补充完整并配平。
(2)上述反应中,若转移了3mol电子,得到的还原产物是 mol。
32.铁和镍(Ni)位于周期表的同一周期同一族,铁和镍在 周期 族。
33.镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。150℃时,Ni(CO)4分解为Ni和CO。Ni(CO)4是 晶体,Ni(CO)4易溶于下列 (填序号)。
A.水B.四氯化碳C.苯D.硫酸镍溶液
(本题共10分)
已知X、Y、Z、Q、E五种元素的原子序数依次增大,其中X原子核外电子有6种不同的运动状态,s能级电子数是P能级电子数的两倍;Z原子L层上有2对成对电子;Q是第三周期中电负性最大的元素;E+的M层3d轨道电子全充满。请回答下列问题:
23.X、Y、Z第一电离能由小到大的顺序为______<______<______(填元素符号)。
24.E元素基态原子的电子排布式为________________________________。
25.XZ2的分子中含有 个π键。
26.Z氢化物的沸点比Q氢化物的沸点高,理由是_____ 。
27.将YH3通入灼热EZ中发现黑色固体变红色,生成物对大气不造成污染。请写出有关化学方程式 。
2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断:
(1)该反应为 反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)= ;
(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(NO)/xl0-4mol L-1 |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
c(CO)/xl0-3mol L-1 |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
t1℃时该反应的平衡常数K= ,平衡时NO的体积分数为 。
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。(下图中v正、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)
(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)△H=-867.0kJ • mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g)△H=-56.9kJ • mol-1
H2O(g) = H2O(l)△H=-44.0kJ • mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式 。
课题组以甲苯为主要原料,采用以下路线合成化妆品防霉剂:对—羟基苯甲酸乙酯。
请回答:
(1)有机物C7H7Br的名称为 。
(2)产品的摩尔质量为 。
(3)在①~⑥的反应中属于取代反应的有 。
(4)在一定条件下发生聚合反应生成高分子化合物,写出该反应的化学方程式(有机物写结构简式) 。
(5)的同分异构体很多,其中符合下列条件有 种。
①遇到FeCl3溶液出现显色现象;②能发生水解反应;③能发生银境反应;④无-CH3结构。上述同分异构体中核磁共振氢谱显示其有5种峰的结构简式为 。
(6)高分子化合物是一种建筑材料,根据题中合成路线信息,以甲苯为原料合成该高分子化合物,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。注:合成路线的书写格式参照如下示例流程图:
。