(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向,左图所示为一定条件下1molCH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去].
①写出1moL HCHO与O2发生反应时生成CO和H2O(g)的热化学方程式_______________;
②CH3OH与O2在有催化剂作用下反应,产物中HCHO比率大大提高的原因是_______________;
(2)①一定温度下,将N2H4与NO2以体积比为1:1置于10L定容容器中发生反应2N2H4(g)+2NO2(g)3N2(g)+4H2O(l)△H<0,下列能说明反应达到平衡状态的是_______;
A.混合气体密度保持不变 B.2v正(NO2)=3v逆(N2)
C.N2H4与NO2体积比保持不变 D.体系压强保持不变
②在某温度下,10L密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量变化如下表:
物质的量/mol 时间 |
n (N2H4) |
n (NO2) |
n (N2) |
起始 |
2.0 |
3.0 |
0 |
第2min |
1.5 |
a |
0.75 |
第4min |
1.2 |
b |
1.2 |
第6min |
1.0 |
c |
1.5 |
第7min |
1.0 |
c |
1.5 |
ⅰ前2min内NO2的平均反应速率为_____________(保留2位有效数字,下同)该温度下反应的平衡常数K=___________________。
ⅱ关于上述反应,下列叙述不正确的是_____________。
A.达到平衡时,移走部分N2,平衡将向右移动,正反应速率加快
B.缩小容器的体积,平衡向右移动,c(N2H4)将变大
C.在相同条件下,若使用甲催化剂能使正反应速率加快105倍,使用乙催化剂能使逆反应速率加快108倍,应选用乙催化剂
D.若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入He,则此时v(逆) >v(正)
ⅲ.请画出该反应中n(NO2)随时间变化曲线,并画出在第7min分别升温、加压、加催化剂的情况下n(NO2)随时间变化示意图如图(在图上注明变化的条件)。
【化学—--选修3:物质结构与性质】
金属铜与金属锰及其化合物在工业上有着广泛的应用:
(1)Cu2+的外围电子排布图可表示为;
(2)Mn基态原子核外处在能量最高的能级上的电子共有种不同的运动状态;
(3)在铜锰氧化物的催化下,空气中CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O
① N3-和CO2是等电子体,则N3-的结构式为;
② HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为;
(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为;
(5) 用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm(提示:3.613=47.05),又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的质量是
g(保留两位小数);阿伏加德罗常数为(列式计算,保留两位小数)。
【化学——选修2:化学与技术】
第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。
(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H
已知相同条件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)△H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)△H3
用△H1、△H2和△H3表示H,则
H=;
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两
个水分子产物,其结构式为,三聚
磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为;
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。
①化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)Ni2+ + H2PO2-+ → Ni++H2PO3-+
(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑请在答题卡上写出并配平反应式(a);
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点:;
原理上的不同点:;
化学镀的优点:。
已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃ |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
平衡常数 |
1.7 |
1.1 |
1.0 |
0.6 |
0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的△H0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H2O,反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L-1·s-1,则6S末CO2的物质的量浓度为;反应经一段时间后,达到平衡后CO的转化率为;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为(填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(CO)不随时间改变 d.单位时间里生成CO和H2的物质的量相等
(4)已知1000℃时,要使CO的转化率超过90%,则起始物c(H2O): c(CO)应不低于;
(5)某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式;
(6)已知CO可用于制备很多物质: ΔH=+8.0kJ·mol-1
ΔH=+90.4kJ·mol-1
ΔH=-556.0kJ·mol-1
ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出与
反应生成
热化学方程式。
《物质结构与性质》
A、B、C、D为原子序数依次增大的前四周期元素,元素A原子最外层电子数比内层多3个,元素B基态原子核外有2个未成对电子,元素C的最高价和最低价代数和等于0,元素D位于周期表ⅥB族。
⑴判断离子AB2-离子的空间构型为。
⑵元素A、C形成的化合物熔点很高,但比B、C形成的化合物熔点低,其原因是。
⑶在A的氢化物(A2H4)分子中,A原子轨道的杂化类型是。
⑷元素B与D形成的一种化合物广泛应用于录音磁带上,其晶胞如图所示。该化合物的化学式为。
⑸向D的氯化物DCl3溶液中滴加氨水可形成配合物[D(NH3)3(H2O)Cl2]Cl。
①离子D3+的外围电子排布式为。
②1 mol该配合物中含配位键的数目为。
5-氯-2,3-二氢-1-茚酮是合成新农药茚虫威的重要中间体。
已知:
以化合物A(分子式为C7H7Cl)为原料合成5-氯-2,3-二氢-1-茚酮(化合物F)工艺流程如下:
⑴写出反应A→B的化学方程式:。
⑵化合物F中含氧官能团的名称为,反应B→C的类型为。
⑶某化合物是D的同分异构体,能使FeCl3溶液显紫色,且分子中只有3种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式:(任写一种)。
⑷E→F的转化中,会产生一种与F互为同分异构体的副产物,其结构简式为。
⑸根据已有知识并结合相关信息,写出以化合物F和CH2(COOC2H5)2为有机反应原料制备的合成路线流程图(注明反应条件)。合成路线流程图示例如下: