【題目】農業(yè)對化肥的需求是合成氨工業(yè)發(fā)展的持久推動力。
(1)氮原子最外電子層上有________種能量不同的電子,其原子核外存在________對自旋相反的電子。
(2)一定溫度、壓強下,氮氣和氫氣反應生成1mol氨氣的過程中能量變化示意圖如右,請寫出該反應的熱化學反應方程式:_____________。(Q的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示)
下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣H2和N2的投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關系。
(3)工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃,原因是____________________。
根據圖中a點數(shù)據計算N2的平衡體積分數(shù)為__________。
(4)硫化銨晶體與晶體硅相比較,____________的熔點較高,原因是___________。
(5)寫出等物質的量濃度等體積的硫酸氫鈉與硫化銨溶液反應的離子方程________________。
【答案】2 2 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(b — a)mol 該溫度下催化劑的活性最好 14.5% 晶體硅 它屬于原子晶體,而硫化銨屬于離子晶體 H++S2-→HS-
【解析】
(1)氮原子核外電子數(shù)為7,基態(tài)原子核外電子排布為1S22S22P3,故最外層電子排布式為2S22P3;不同能級上的電子具有不同的能量,故氮原子核外最外層有2種不同能量的電子;原子核外軌道式如圖所示,1S和2S能級上存在2對自旋相反的電子。
(2)反應為放熱反應,Q=b-a,反應的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+2(b — a)mol。
(3)N2+3H22NH3該反應是放熱的可逆反應,要使平衡向正反應方向移動,應降低溫度,但溫度過低反應速率過小,不利于工業(yè)生成效益;溫度越高,反應速率越大,所以應適當升高溫度,使反應速率增大;使用催化劑也能增大反應速率,但在500℃左右時催化劑的活性最大,所以選擇采用500℃左右的溫度;依據反應特征
N2+3H2=2NH3 △V
1 3 2 2
平衡體積V V
即反應前后氣體體積減小為生成氨氣的體積,相同條件下,氣體體積比等于氣體物質的量之比,圖象分析可知平衡狀態(tài)氨氣體積含量42%,設平衡混合氣體體積為100,氨氣為體積42,則反應前氣體體積100+42=142,氮氣和氫氣按照1:3混合,氮氣體積=142×=35.5,依據化學方程式計算反應的氮氣體積為21,平衡狀態(tài)氮氣為35.5-21=14.5,則氮氣體積分數(shù)為14.5%;
(4)晶體類型不同,熔點有差異。晶體硅屬于原子晶體,而硫化銨屬于離子晶體,所以硅的熔點較高;
(5)NaHSO4 = Na++ H++ SO42- , (NH4)2S 電離生成的S2-在酸性溶液中生成HS-,故離子方程式為:H++S2- =HS-;
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【題目】純的疊氮酸(HN3)是一種弱酸,常溫下向25mL 0.1 mol/LNaOH溶液中加入0.2 mol/LHN3溶液,滴加過程中的pH值的變化曲線(溶液混合時的體積變化忽略不計)如下圖。下列說法不正確的是( )
A.該滴定過程中應用酚酞作指示劑
B.若B點pH=8,則c(HN3)=(10-6-10-8 )mol/L
C.點D對應溶液中存在關系:c(N3-)>c(Na+)>c(HN3)
D.沿曲線A→B→C的過程中,由水電離產生的c(OH-)逐漸減少
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【題目】某同學用食用油進行實驗,以下是實驗操作和現(xiàn)象:
實驗操作 | 將食用油滴入水中 | 向食用油中滴加溴水 | 將少量食用油與純堿(主要成分是)溶液混合加熱 |
實驗現(xiàn)象 | 食用油浮在水面上 | 溴水褪色 | 分層現(xiàn)象消失 |
下列關于食用油的實驗結論不正確的是( )
A.食用油的密度比水小
B.食用油中含碳碳不飽和鍵
C.食用油在堿性條件下會水解生成可溶于水的物質
D.食用油是一種有機酸
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【題目】碳族元素及其化合物廣泛存在于自然界中,請回答下列問題:
Ⅰ鍺是典型的半導體元素,在電子、材料等領域應用廣泛。
基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為______。
與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結構角度分析,原因可能是______。
比較下表中鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因
熔點 | 26 | 146 | |
沸點 | 186 | 約400 |
光催化還原制備的反應中,帶狀納米是該反應的良好催化劑。Zn、Ge、O的電負性由大至小的順序是______。
Ⅱ碳元素的単質有多種形式,其化合物在電子、材料等領域亦應用廣泛。下圖所示依次是、石墨和金剛石的結構圖。金剛石、石墨烯指單層石墨中碳原子的雜化形式分別為______、______。
屬于______晶體,石墨屬于______晶體。
一種含碳磁性材料的單晶胞結構如圖所示。
原子坐標參數(shù)表示晶胞內部各原子的相對位置。上圖所示晶胞結構中A的原子坐標參數(shù)為0,,B為1,,則該晶胞中碳原子的原子坐標為______。
在晶體中的堆積方式為______填“簡單立方”“體心立方”“面心立方最密”或”六方最密”堆積。
若該晶胞的邊長為apm,表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體密度的表達式為______。
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【題目】右圖是一種檢驗某氣體化學性質的實驗裝置,圖中B為開關。 如先打開B,在A處通入干燥氯氣,C中紅色布條顏色無變化;當關閉B時,C處紅色布條顏色褪去。則D瓶中盛有的溶液是( )
A.濃H2SO4 B.飽和食鹽水C.濃NaOH溶液D.KI溶液
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【題目】常溫下,現(xiàn)將足量的AgCl固體分別放入下列液體中,AgCl的溶解度由大到小排列的順序正確的是( )
①20mL 0.1molL-1(NH4)2CO3溶液 ②40mL 0.03molL-1 HCl溶液 ③50mL 0.05molL-1 AgNO 3 溶液 ④30mL 0.02molL-1 CaCl 2 溶液 ⑤10mL蒸餾水、30mL 0.02molL-1 NH4NO3溶液
A.②>③>④>⑥>⑤>①B.①>⑥>⑤>②>④>③
C.①>②>③>④>⑤>⑥D.③>②>④>⑥>①>⑤
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【題目】碳、氧、氮、鎂、鉻、鐵、鋅是幾種重要的元素,請回答下列問題:
鋁的基態(tài)原子的價電子排布式是_________________。
用水解法制備一種磁性材料鐵氧體時常加入尿素、醋酸鈉等堿性物質。尿素分子中所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是_________,分子中鍵和鍵的數(shù)目之比為__________。醋酸鈉中碳原子的雜化類型為____________。
、等金屬離子與、能形成穩(wěn)定金屬配離子,其中形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是__________填“”或“”,其原因是__________;已知氨熔點:、沸點:,聯(lián)氨熔點:、沸點:,解釋其熔沸點高低的主要原因:______________。
碳溶解在中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞為面心立方結構,如圖所示,則該物質的化學式為__________。若晶體密度為,則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為__________阿伏加德羅常數(shù)的值用表示,寫出簡化后的計算式即可。
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【題目】(1)苯和溴的取代反應的實驗裝置如圖所示,其中A為具支試管改制成的反應容器,在其下端開了一小孔,塞好石棉絨,再加入少量鐵屑。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
①試管C中苯的作用是:______________________。
反應開始后,觀察D和E兩試管,看到的現(xiàn)象為:___________________。
②反應2~3min后,在B中的NaOH溶液里可觀察到的現(xiàn)象是______________。
③在上述整套裝置中,具有防倒吸的儀器有________(填字母)。
(2)實驗室制備硝基苯的主要步驟如下:
a.配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸,加入反應器中;
b.向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻;
c.在55℃~60℃下發(fā)生反應,直至反應結束;
d.除去混合酸后,粗產品依次用蒸餾水和5% NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌;
e.將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純凈硝基苯。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
①配制一定比例的濃H2SO4和濃HNO3的混合酸時,操作的注意事項是________。
②步驟d中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是________________。
③步驟d中粗產品用5% NaOH溶液洗滌的目的是___________________。
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【題目】滴定法是解決化學分析問題的常用方法。滴定的方法有酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、絡合滴定等。
I.如圖為某濃度的NaOH溶液滴定10.00mL一定濃度的鹽酸的示意圖。根據圖像
(1)HCl溶液的濃度是__________;NaOH溶液的濃度是_______;
(2)x=________。
(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸,則下列變化趨勢正確的是________(填字母)。
ΙΙ.氧化還原滴定實驗與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。
(4)人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg/cm3來表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗步驟測定血液樣品中Ca2+的濃度,抽取血樣20.00mL,經過上述處理后得到草酸,再用0.020mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸轉化成CO2逸出,這時共消耗12.00mL KMnO4溶液。
滴定的實驗數(shù)據如下所示:
實驗編號 | 待測血液的體積/mL | 滴入KMnO4溶液的體積/mL |
1 | 20.00 | 11.95 |
2 | 20.00 | 13.00 |
3 | 20.00 | 12.05 |
①滴定時,盛放高錳酸鉀溶液的儀器名稱為_________確定反應達到終點的現(xiàn)象_____________。
②草酸跟酸性KMnO4溶液反應的離子方程式為:2MnO42-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,根據所給數(shù)據計算血液樣品中Ca2+離子的濃度為__________mg/cm3
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