【題目】碳、氮廣泛的分布在自然界中,碳、氮的化合物性能優(yōu)良在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途。
(1)氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由SiO2與過(guò)量焦炭在1300~1700℃的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g),已知60gSiO2完全反應(yīng)時(shí)放出530.4kJ的能量,則該反應(yīng)每轉(zhuǎn)移1mole-,可放出的熱量為___________________。
(2)某研究小組現(xiàn)將三組CO(g)與H2O(g)混合氣體分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)平衡所需時(shí)間/min | ||
CO | H2O | CO | H2 | |||
1 | 650 | 2 | 4 | 0.5 | 1.5 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.5 | 0.5 |
①實(shí)驗(yàn)1中,前5min的反應(yīng)速率v(H2O)=_____________。
②下列能判斷實(shí)驗(yàn)2已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________________。
a.混合氣體的密度保持不變 b.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度比不再變化
c.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化 d..容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化
e. v正(CO)=v逆(H2O)
③若實(shí)驗(yàn)3的容器是絕熱恒容的密閉容器,實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2O(g)的轉(zhuǎn)化率H2O%隨時(shí)間變化的示意圖如左上圖所示,b點(diǎn)v正_________v逆(填“<”、“=”或“>”)
(3)利用CO與H2可直接合成甲醇,右上圖是由“甲醇(CH3OH)一空氣”形成的綠色燃料電池的工作原理示意圖,b電極是該燃料電池的_________(選“正極”或“負(fù)極”);寫(xiě)出以石墨為電極的電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式___________________________________。
【答案】 132.6kJ 0.15mol·L-1·min-1 be > 正極 CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
【解析】分析:(1)根據(jù)方程式3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g),可以知道60gSiO2(1molSiO2)完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移4mol電子,放出530.4kJ熱量,據(jù)此計(jì)算;
(2)①根據(jù)計(jì)算V(H2),再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算V(H2O);
② a.恒容條件下,反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體,密度始終不變;
b.容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài);
c.恒溫、恒容條件下,氣體的總物質(zhì)的量始終不變,壓強(qiáng)始終不變;
d.該反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量不變,氣體的質(zhì)量也不變,所以反應(yīng)過(guò)程中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變;
e.V正(CO)=V逆(H2O),轉(zhuǎn)化成H2O的正、逆反應(yīng)速率相等;
③ c到達(dá)平衡,而b點(diǎn)未達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大至相等,故b點(diǎn);
(3)通甲醇(CH3OH)的一極為負(fù)極,電極的電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
詳解:(1)根據(jù)方程式3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g),可以知道60gSiO2(1molSiO2)完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移4mol電子,放出530.4kJ熱量,所以每轉(zhuǎn)移每轉(zhuǎn)移1mole-,可放出的熱量為132.6kJ,
因此,本題正確答案是:132.6kJ;
(2)① v(H2) = =0.15mol/(Lmin),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(H2O)=v(H2)= 0.15mol/(Lmin),
因此,本題正確答案是: 0.15mol/(Lmin);
② a.恒容條件下,反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體,密度始終不變,故a錯(cuò)誤;
b. 容器內(nèi)CO、H2O、CO2、H2的濃度不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故b正確;
c.恒溫、恒容條件下,氣體的總物質(zhì)的量始終不變,壓強(qiáng)始終不變,故c錯(cuò)誤;
d.該反應(yīng)氣體的物質(zhì)的量不變,氣體的質(zhì)量也不變,所以反應(yīng)過(guò)程中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,故d錯(cuò)誤;
e.V正(CO)=V逆(H2O),轉(zhuǎn)化成H2O的正、逆反應(yīng)速率相等,故e正確。
故選:be;
③ c到達(dá)平衡,而b點(diǎn)未達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大至相等,故b點(diǎn);
因此,本題正確答案是:;
(3)通甲醇(CH3OH)的一極為負(fù)極,電極的電池工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,
因此,本題正確答案是:CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素中,原子基態(tài)時(shí)具有1個(gè)未成對(duì)電子的元素共有
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料,可用于制取乙硎烷(B2H6),也可做有機(jī)合成的催化劑。某興趣小組選用下列裝置制備BCl3。
查閱資料:
①BCl3的沸點(diǎn)為12.5℃,熔點(diǎn)為-107.3℃,易水解;
②2B+6HCl2BCl3+3H2
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A中盛濃鹽酸的儀器名稱為_________;裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程為___________。
(2)按氣流方向連接各裝置的接口,順序?yàn)閍→___→___→___→___→b→c→f→g→h,連接好裝置后的第一步實(shí)驗(yàn)操作為_________。
(3)裝置C中盛放的試劑為_________,實(shí)驗(yàn)中若不用裝置C,可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)為_________。
(4)裝置E的作用為__________________。
(5)常溫下, KSP[Mn(OH)2]=1.0×10-13,向制取Cl2后的殘余液中加入氫氧化鈉溶液至Mn2+沉淀完全[c(Mn2+)≤1.0×10-5mol·L-1]溶液的PH最小為_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“低碳生活,綠色出行”已經(jīng)成為很多人的生活理念。CO2的捕捉和利用也成為了科學(xué)家們積極探索的熱門領(lǐng)域;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)用CO2催化加氫可制取乙烯,其能量關(guān)系如圖1,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________。
(2)以硫酸作電解質(zhì)溶液,利用太陽(yáng)能電池將CO2轉(zhuǎn)化為乙烯的工作原理如圖2。則A為電池的___極,N極的電極反應(yīng)式為_________________________。
(3)用CO2催化加氫制取二甲醚的反應(yīng)為:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在恒容密閉容器中,均充入2mol.CO2和6molH2,分別以Ir和Ce作催化劑,反應(yīng)進(jìn)行相同的時(shí)間后測(cè)得的CO2的轉(zhuǎn)化率a(CO2)隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖3。
①用Ir和Ce作催化劑時(shí),反應(yīng)的活化能更低的是_______。
②a、b、c、d和e五種狀態(tài),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________,反應(yīng)的△H ___0(填“>”、“=”或“<”)。
③從狀態(tài)a到c,CO2轉(zhuǎn)化率不斷增大的原因是________________________________。
④狀態(tài)e時(shí),a(CO2)= 50%,若保持容器容積為10L,則此時(shí)的平衡常數(shù)K=____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉是一種重要的工業(yè)用鹽,某同學(xué)針對(duì)亞硝酸鈉設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):(已知:Na2O2+2NO=2NaNO2;Na2O2+2NO2=2NaNO3)
(1)該同學(xué)用以上儀器制備NaNO2,則裝置的連接順序?yàn)?/span>A→___→___→___→___→E。_________(填序號(hào),可重復(fù))
(2)儀器a的名稱為______________。
(3)NO在E中可被氧化成NO3-,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式_________________________。
(4)比色法測(cè)定樣品中的NaNO2含量:
①在5個(gè)有編號(hào)的帶刻度試管中分別加入不同量的NaNO2溶液,各加入1mL的M溶液(M遇NaNO2呈紫紅色,NaNO2的濃度越大顏色越深),再加蒸餾水至總體積均為10 mL并振蕩,制成標(biāo)準(zhǔn)色階:
試管編號(hào) | a | b | c | d | e |
NaNO2含量/(mg.L-1) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
②稱量0.10g制得的樣品,溶于水配成500mL溶液,取5mL 待測(cè)液,加入1mLM溶液,再加蒸餾水至10mL 并振蕩,與標(biāo)準(zhǔn)比色階比較;
③比色的結(jié)果是: 待測(cè)液的顏色與d 組標(biāo)準(zhǔn)色階相同,則樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。
(5)滴定法測(cè)定樣品中的NaNO2含量:
①稱量0.5000g制得的樣品,溶于水配成500mL溶液,取25.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,加入s mL KI 酸性溶液(足量),發(fā)生反應(yīng)2NO2-+2I-+4H+=2NO↑+I2+2H2O;
②滴入2~3 滴_____作指示劑,用0.0100mol/LNa2S2O3溶液進(jìn)行滴定,當(dāng)看到______現(xiàn)象時(shí),即為痛定終點(diǎn)(已知,2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+2NaI);
③重復(fù)實(shí)驗(yàn)后,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為20.50mL,則樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(保留3 位有效數(shù)字)。
④下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是______(填序號(hào))。
A.滴定過(guò)程中向錐形瓶中加少量水
B.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失
C.觀察讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,滴定后俯視
D.滴定時(shí)搖瓶幅度過(guò)大標(biāo)準(zhǔn)溶液滴到瓶外
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)第VI A族元素氧、硫、硒的說(shuō)法正確的是
A.氧、硫、硒三種元索的最高正化合價(jià)均為+6B.氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S>H2Se
C.氫化物的還原性:H2O>H2S>H2SeD.單質(zhì)的熔點(diǎn):O2>S>Se
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素R、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,R的無(wú)氧酸溶液能在玻璃容器上刻標(biāo)記;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只顯一種化合價(jià);R和Z位于同主族,Y原子最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的2倍。下列有關(guān)推斷正確的是
A. R單質(zhì)和Z單質(zhì)均可與水發(fā)生反應(yīng)置換出O2
B. 上述元素形成的簡(jiǎn)單離子都能促進(jìn)水的電離平衡
C. YR6能在氧氣中劇烈燃燒
D. 元素對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單離子的半徑:Y>Z>R>X
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知甲元索位于第IA族,原子序數(shù)為a,乙元素位于第VA族,則乙的原子序數(shù)不可能是
A.a+4B.a+15C.a+28D.a +30
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)要求填空:
(1)在25℃時(shí),若100體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混合溶液中性,則混和前強(qiáng)酸pH1和強(qiáng)堿pH2應(yīng)該滿足的關(guān)系是pH1+pH2=
(2)某溫度(t℃)時(shí),水的離子積Kw=10﹣12 , 則該溫度(填大于、小于或等于)25℃.將此溫度下,將pH=2的硫酸溶液V1L與pH=11的氫氧化鈉溶液V2L混合: ①若所得混合液為中性,則V1:V2= .
②若所得混合液的pH=10,則V1:V2= .
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