(4分)已知固体化合物A由NaHCO3、KHCO3、MgCO3、CaCO3四种物质中的两种混合而成。请通过计算和推理回答下列问题:[n(A)表示A的物质的量;m(A)表示A的质量]
(1)取A与足量的盐酸反应:若m(A)为定值,生成气体的量即为定值,试写出A的可能组成。
(2)若先将A加热,剩余固体再与足量的盐酸反应,且先后两次产生的气体分别通入足量的澄清石灰水,生成的沉淀均为10.0g,据此推导出A的组成及物质的量。
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(10分)某温度下,将氢气和碘蒸气各1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中。发生反应H2(g)+I2(g) = 2HI(g)。2分钟后达到平衡后。测得C(H2)=0.08 mol.L-1,求(1)该反应的平衡常数。(2)2分钟内的H2的反应速率 (3)在上述温度下,该容器中若通入氢气和碘蒸气各3mol,求达到平衡后各物质的浓度(提示:K不变)。
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(10分)将2.0 mol/L CuSO4溶液和1.0 mol/L H2SO4 溶液等体积混合。计算:
(1)混合液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度;
(2)混合液中Cu2+、 H+、SO42-的物质的量浓度。
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(8分)由H、D、T与160、17O、18O构成的具有不同组成的水分子共有多少种。式量范围。
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某工厂排出的废水,经测定含0.012mol·L-1的游离Br2和8×10-4mol·L-1的H+离子。若用加Na2SO3的方法除去Br2,化学反应为:Na2SO3+Br2+H2O—Na2SO4+HBr(方程式未配平),现处理这种废水5L,问①需加入0.05mol·L-1的Na2SO3溶液多少升才能把Br2除尽?②除尽后的废水中H+离子的物质的量浓度是多少?(溶液的体积变化忽略不计)
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将3.2gCu溶于30mL amol/L过量的硝酸中,假设硝酸的还原产物只有NO和NO2,反应结束后,将所得溶液加水稀释至1000mL,测得c(NO3-)为0.2mol/L。求:
(1)稀释后溶液中氢离子的物质的量浓度为 。
(2)生成的气体中NO的物质的量为 ,
NO2的物质的量为 (用含a的关系式表示)
(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法。原理为:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O; NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
若生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,则a的取值范围为
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钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得K2O(10K+2KNO3 = 6K2O+N2↑),39.0g钾与10.1g硝酸钾充分反应生成K2O的物质的量为__________mol。
(2)某过氧化钾样品中氧的质量分数(杂质不含氧)为0.28,则样品中K2O2的质量分数为_____________。
(3)超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气(4KO2+2CO2→2K2CO2+3O2),在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2L(标准状况)CO2和KO2反应后,气体体积变为18.8L(标准状况),列式计算反应消耗的KO2的物质的量。
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一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100 mL 3.00 mol·L-1的NaOH溶液(密度为1.12 g·mL-1)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为__________。
(2)所得溶液中Cl-的物质的量为__________mol。
(3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)︰n(H2)__________。
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(7分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:
6NO3-+ 10Al + 18H2O=3N2↑+ 10Al(OH)3 + 6OH-。
某化学兴趣小组的同学经过探究发现还有两条途径:
(1)金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。金属镁是从海水中提取的MgCl2通过电解制得的。若要除去1m3含氮元素0.3mol的废水中的NO3-,则至少需要含0.5%(质量分数)MgCl2的海水多少kg?
(2)甲醇加人含NO3-的废水中也可消除氮的污染,其在一种微生物作用下发生反应:
6NO3- +6H+ +5CH3OH → 3N2↑ + 5CO2 ↑+ 13H2O
若某废水用上述方法处理时, NO3—→N2的转化率为a%,那么每天处理此含NO3-为b g/L的废水V m3 (密度1g/cm3) 。需要甲醇多少千克?(要求写出解题步骤,运算过程中的数据及最后结果只需写出运算式,不必化简)
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(14分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题:
⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:_____________________________________。
⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:_________________________________________________________。
⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ___________;
一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度
d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚
⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(mol·L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。
② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。
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