工业生产以NH3和CO2为原料合成尿素,反应的化学方程式为:
2NH3 (g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)。T1℃时,在2L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟工业生产。
(1)在密闭容器中充入NH3和CO2,一定条件能自发进行的原因是___________;
(2)若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),如右图是CO2平衡转化率(α)与氨碳比(x)的关系。其它条件不变时,α随着x增大而增大的原因是_________;
(3)当x = 2,上述反应至5min时各物质的浓度不再发生变化,若起始的压强为P0KPa,测得平衡体系压强为起始时的2/3。反应结束后,分离得到90g尿素。
①试计算该反应的平均速率v (CO2)=_______________;
②该反应的平衡常数K =_________;
③达到平衡后NH3 的物质的量浓度为_________。
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(l)在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
①熔融的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体______;
②同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁粒,产生气体有快有慢______;
③KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象,若一起投入水中,很快生成红色HgI2______;
(2)某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。限选试剂:1.00 mol/LHNO3、2.00 mol/LHNO3,细颗粒大理石、粗颗粒大理石,35℃水浴。
①请根据能进行的探究内容,填写以下实验设计表,完成探究实验:
实验编号 | T℃ | 大理石规格 | HNO3浓度(mol/L) |
A | 常温 | 2.00 | |
B | 粗颗粒 | 1.00 | |
C | 粗颗粒 | 2.00 | |
D | 细颗粒 | 2.00 |
②整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和______。
③该实验小组用如右图实验装置进行实验。
a.除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外,必需的实验仪器还有______。
b.若反应开始时电子天平读数为100.00g,经2分钟反应结束时的读数为95.60g,则这两分钟内用CaCO3来表示的速率为_____g/min。
c.若撤除干燥管装置,所测速率______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
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请回答下列问題:
(1)纯水在T ℃时,pH=6,该温度下1 mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=________ mol·L-1。
(2)某一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的pH相等。若将两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)___pH(B) (填“>”、“=”或“<”);现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的NaOH溶液,则需稀释溶液的体积V(A)_____V(B)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)已知:二元酸H2R 的电离方程式是:H2R=H++HR﹣,HR﹣R2﹣+H+,
①若0.1mol•L-1NaHR溶液的c(H+)=a mol•L﹣1,则0.1mol•L﹣1H2R溶液中c(H+)_____(0.1+a) mol•L﹣1(填“<”、“>”或“=”),理由是___________________。
② NaHR溶液呈_____性,理由是___________________。
③某温度下,向10 mL、0.1 mol/L NaHA溶液中加入0.1 mol/L KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是______(填写字母)。
A.溶液 pH=7 B.水的离子积KW=c2(OH-) C.V=10 D.c(K+)<c(Na+)
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常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 | HA物质的量浓度 (mol·L-1) | NaOH物质的量浓度(mol·L-1) | 混合溶液的pH |
甲 | 0.2 | 0.2 | pH=a |
乙 | c | 0.2 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸_________________________________________________。
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2______(选填“是”或“否”)。混合液中离子浓度c(A-)与 c(Na+)的大小关系是____________________。
(3)丙组实验结果分析,HA是________酸(选填“强”或“弱”)。该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=_____________mol·L-1。写出该混合溶液中的下列算式的精确结果 (数据不能做近似计算,不用化简)。c(Na+)-c(A-)=____________mol·L-1 c(OH-)-c(HA)=____________mol·L-1
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下图装置中,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:
(1)c极的电极反应式为_________。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,电解进行一段时间后,你能观察到的现象是:___________, 电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应式为_____________。
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了____moL气体,此时若b电极上沉积金属M的质量为0.432g,则此金属的摩尔质量为_________。此时A池中溶液pH为_________。(假设电解前后A池溶液体积无变化,数据化成最简形式即可)
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铁是地球上分布最广、最常用的金属之一。请回答下列关于Fe元素的问题:
(1) FeCl3溶液显酸性,其原因是(用离子方程式表示)________________________。
不断加热FeCl3溶液时,蒸干其水分并灼烧得到的固体是______________________。
(2)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入_______________。
(3)向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3浓溶液,预计可能看到的现象是________________。
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氢气是一种高效清洁的可再生能源,请回答:
(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:_____________。
(2)氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,若电解质溶液为KOH,则负极上的电极反应式为__________________________________。
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(15分)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 578 | 1817 | 2745 | 11578 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
A通常显________价,A的电负性________B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:________。组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是________。
共价键 | C-C | C-N | C-S |
键能/ kJ·mol-1 | 347 | 305 | 259 |
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如右图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:________。
其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有________个。
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是________。
(5)某配合物的分子结构如右图所示,其分子内不含有 ________(填序号)。
A.离子键 B.极性键 C.金属键
D.配位键 E.氢键 F.非极性键
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(15分)已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素,A与B;C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子, B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,,CE、FA为电子数相同的离子晶体。
(1)写出A元素的基态原子价电子排布式 ________ ;F离子电子排布式________。
(2)写出X的化学式 ________
(3)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因:________。
(4)CE、FA的晶格能分别为786 KJ/mol l、3401KJ/mo,试分析导致两者晶格能差异的主要原因是:。
(5)F与B可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示:F与B形成离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为a g/cm3,则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。
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(1)常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c(H+)•c(OH-)=1×10-20的溶液,其pH为_________,此时水的电离受到________________。
(2)在某温度下,H2O的离子积常数为1×10-13 ,则该温度下:
①0.01mol•L-1NaOH溶液的pH=_________;
②100mL 0.1mol•L-1H2SO4溶液与100mL 0.4mol•L-1的KOH溶液混合后,pH=_________。
(3)已知一溶液有4种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果肯定错误的是_________。
A.c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-) B.c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-) D.c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)
(4)在25℃下,将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显_________(填“酸”“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=___________。
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