【題目】A、B、D和E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大。A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等。B、D、E三種元素在周期表中相對(duì)位置如圖①所示,只有E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸。甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、B、D三種元素中的一種或幾種組成,其中只有M分子同時(shí)含有三種元素;W為N2H4,可做火箭燃料;甲、乙為非金屬單質(zhì);X分子中含有10個(gè)電子。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖②所示。
圖①圖②
回答下列問(wèn)題:
(1)甲和乙生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L Y,吸收9.025 kJ熱量,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________。
(2)一定量E的單質(zhì)與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)后,所得溶液的pH__7(填“大于”“等于”或“小于”),原因是____(用離子方程式表示)。
(3)W-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空氣燃料電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為_____,負(fù)極反應(yīng)式為______。
(4)將一定量的A2、B2混合氣體放入1 L密閉容器中,在500 ℃、2×107 Pa下達(dá)到平衡。測(cè)得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.50 mol,其中A2為0.3 mol,B2為0.1 mol。則該條件下A2的平衡轉(zhuǎn)化率為____,該溫度下的平衡常數(shù)為____。
【答案】N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+361 kJ·mol-1 大于 ClO-+H2OHClO+OH- O2+2H2O+4e-=4OH- N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O 33.3% 3.7
【解析】
A. B. D.E四種元素均為短周期元素,原子序數(shù)逐漸增大,A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等,推知元素A是H;由元素在周期表中位置,可知B、D位于第二周期,E位于第三周期,而E元素的單質(zhì)能與水反應(yīng)生成兩種酸,則E為Cl,可推知B為N元素、D為O元素;
甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由H、N、O三種元素中的一種或幾種組成,其中W為N2H4,甲、乙為非金屬單質(zhì),X分子含有10個(gè)電子,結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,甲是O2、乙是N2、X是H2O,依次可推導(dǎo)出Y是NO、Z是NO2、M是HNO3。
(1)氧氣和氮?dú)馍蓸?biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNO,吸收9.025kJ的熱量,則生成2molNO吸收的熱量為9.025kJ×2mol×22.4L/mol11.2L=361kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol,
故答案為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+361kJ/mol;
(2)一定量氯氣與NaOH溶液恰好完全反應(yīng)后得到等濃度的NaCl、NaClO溶液,溶液中次氯酸根水ClO-+H2OHClO+OH-,破壞水的電離平衡,溶液呈堿性,所得溶液的pH大于7,
故答案為:大于;ClO-+H2OHClO+OH-;
(3)正極發(fā)生還原反應(yīng),氧氣在正極得電子,堿性條件下生成OH,正極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,堿性條件下生成氮?dú)馀c水,負(fù)極反應(yīng)式為:N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O。
故答案為:O2+2H2O+4e-=4OH-;N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O;
(4)測(cè)得平衡氣體的總物質(zhì)的量為0.50mol,其中A2為0.3mol,B2為0.1mol,則:
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
開始(mol):0.45 0.15 0
轉(zhuǎn)化(mol):0.15 0.05 0.1
平衡(mol):0.3 0.1 0.50.30.1=0.1
則該條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率為,
容器體積為1L,用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù),則K==3.7
故答案為:33.3%;3.7
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙烯在催化劑的作用下可發(fā)生氧化反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理為:PdCl2+C2H4+H2OPd+2HCl+CH3CHO,Pd+2CuCl2 PdCl2+2CuCl,4CuCl+4HCl+O2 4CuCl2+2H2O,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 催化劑加快反應(yīng)速率的原理是通過(guò)改變反應(yīng)路徑降低了活化能
B. 該催化氧化反應(yīng)的總方程式是2C2H4+O22CH3CHO
C. 該催化氧化過(guò)程可在無(wú)水條件下進(jìn)行
D. CuCl2和PdCl2的混合溶液可作為該反應(yīng)的催化劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)將a mol Cl2 通入含b mol FeBr2的溶液中,當(dāng)0< a / b≤1/2 時(shí),反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- ,寫出另2個(gè)可能發(fā)生的離子方程式。
①當(dāng) a / b =1時(shí)___;②當(dāng)a / b≥3/2時(shí)_______。
(2)觀察反應(yīng)①②,總結(jié)規(guī)律,并模仿反應(yīng)①②方程式完成下列問(wèn)題:①Al(OH)3 +H2O Al(OH)4― + H+;②NH3+H2ONH4+ + OH―。
(A)已知B(OH)3是一元弱酸,試寫出其電離方程式: ___;
(B)N2H4是二元弱堿,其電離分步進(jìn)行,第一步電離方程式N2H4+H2O N2H5+ + OH―,試寫出其第二步電離方程式_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有:FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。
(1)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①圖中X溶液是 ;②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ;
③原電池工作時(shí),鹽橋中的 離子(填“K+”或“Cl—”)不斷進(jìn)入X溶液中。
(2)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示,乙燒杯中金屬陽(yáng)離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①M(fèi)是 極;②圖丙中的②線是 離子的變化。
③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時(shí),向乙燒杯中加入 L 5mol·L-1NaOH溶液才能使所有的金屬陽(yáng)離子沉淀完全。
(3)鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑,具有很多優(yōu)點(diǎn)。
①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法,其原理為Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2↑,則電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是 。
②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,該反應(yīng)的離子方程式為 。
③Na2FeO4能消毒、凈水的原因 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】PCl3是磷的常見氯化物,可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴(kuò)散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:
熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 密度/ g·mL-1 | 其他 | |
黃磷 | 44.1 | 280.5 | 1.82 | 2P+3Cl2(少量) 2PCl3;2P+5Cl2(過(guò)量) 2PCl5 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 1.574 | 遇水生成H3PO3和HCl,遇O2生成POCl3 |
(一)制備
如圖是實(shí)驗(yàn)室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。
(1)儀器乙的名稱是________;其中,與自來(lái)水進(jìn)水管連接的接口編號(hào)是________。(填“a”或“b”)
(2)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的離子方程式___________________________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為減少PCl5的生成,應(yīng)控制____________。
(3)堿石灰的作用:一是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入而使PCl3水解,影響產(chǎn)品的純度;二是_________。
(4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前,應(yīng)先通入一段時(shí)間CO2排盡裝置中的空氣,其目的是________。
(二)分析
測(cè)定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下:迅速稱取4.100 g產(chǎn)品,水解完全后配成500 mL溶液,取出25.00 mL加入過(guò)量的0.100 0 mol·L-1 20.00 mL碘溶液,充分反應(yīng)后再用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定過(guò)量的碘,終點(diǎn)時(shí)消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。
已知:H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6;假設(shè)測(cè)定過(guò)程中沒(méi)有其他反應(yīng)。
(5)根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3(相對(duì)分子質(zhì)量為137.5)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。
(三)探究
(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明PCl3具有還原性:_____________________________________。(限選試劑有:蒸餾水、稀鹽酸、碘水、淀粉)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是
A. 碳酸鈉溶液與石灰乳反應(yīng):CO32-+Ca2+=CaCO3↓
B. 硝酸銀溶液與食鹽水反應(yīng):Ag++Cl-=AgCl↓
C. 向NaOH溶液中通入過(guò)量的CO2:2OH-+CO2=CO32-+H2O
D. 向沸水中滴加FeCl3飽和溶液制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破,2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(P·Haber)獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年
(1)合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),已知298K時(shí):ΔH=-92.2kJ/mol,ΔS=-198.2J/(K·mol),則根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析,常溫下合成氨反應(yīng)____(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)研究表明,在特定條件下,合成氨反應(yīng)的速率與參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式如下,v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3),k為速率常數(shù),請(qǐng)根據(jù)該關(guān)系式分析,如果想增大合成氨反應(yīng)的速率,從濃度的角度可以采用的措施為________。根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn),請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)出一項(xiàng)能夠提高合成氨反應(yīng)速率的措施_________。
(2)研究表明,在Fe催化劑作用下合成氨的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài)):
化學(xué)吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;
表面反應(yīng):N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*
脫 附:NH3*NH3(g)
其中,N2的吸附分解反應(yīng)速率慢,解決了合成氨的整體反應(yīng)速率。
實(shí)際生產(chǎn)中,合成氨常用工藝條件:Fe作催化劑,控制溫度773K,壓強(qiáng)3.0×107Pa,原料中N2和H2物質(zhì)的量之比為1:2.8。請(qǐng)回答:
①分析說(shuō)明原料中N2過(guò)量的理由____________。
②近年來(lái),中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所陳平研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近二十年的積累,先后在催化劑分解、催化氨合成、化學(xué)鏈合成氨等方面取得重要進(jìn)展。關(guān)于合成氨工藝的下列理解,正確的是______。
A.人們對(duì)合成氨研究的重要目的之一是要實(shí)現(xiàn)氨的低溫高效合成
B.控制溫度(773K)遠(yuǎn)于室溫,是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率
C.陳平團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了具有優(yōu)異低溫活性的LiH-3d過(guò)渡金屬這一復(fù)合催化劑體系,它可以大大提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
D.N2的吸附分解反應(yīng)活化能高,是合成氨反應(yīng)條件苛刻的重要原因
E.陳平團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一條基于可再生能源的化學(xué)鏈合成氨工藝流程,可以顯著提高能效
(3)若N2和H2生成NH3的反應(yīng)為:N2(g)+H2(g)NH3(g),的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),其中為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1×105Pa),、和為各組分的平衡分壓,如P(NH3)=x(NH3) P,P為平衡總壓,x(NH3)為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。
①N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1:3,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,NH3的平衡產(chǎn)率為,則_________(用含的最簡(jiǎn)式表示)
②根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨溫度T升高而逐漸______(填“增大”或“減小”)。
(4)希臘兩位科學(xué)家曾經(jīng)采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶體薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖)。鈀電極A為______極(填“陰”或“陽(yáng)”),該極上的電極反應(yīng)式是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. Na2O2遇到濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙后,石蕊試紙最終變成藍(lán)色
B. Na2O2與CO2反應(yīng)生成0.1 mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.4 mol
C. Na2O2投入到CuCl2溶液中有藍(lán)色沉淀及氣泡產(chǎn)生
D. 向飽和燒堿溶液中加入2 g Na2O2,充分反應(yīng)完后,溶液中c(Na+)不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是
A.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若單位時(shí)間內(nèi)生成n mol NO的同時(shí),消耗n mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:2v正(NH3)=3v逆(H2O)
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