钠有多种化合物,如氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等等,这些物质在实际生活中有广泛的应用,一定条件下相互间能进行转化。
完成下列计算:
50.将7.8克Na2O2完全溶解于93.8克水中,所得溶液的质量百分比浓度为 。
51.将11.6克二氧化碳和水蒸汽的混合物与足量的Na2O2充分反应,固体质量增加了3.6克,则原混合气体的平均分子量为 。
52.向100 mL NaOH溶液中通入CO2充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到白色固体M(不含结晶水)。通入二氧化碳的体积V(标准状况下)与M的质量W的关系如下图所示。
(1)推断b点时M的组成成份(写出计算过程)。
(2)若向b点的盐溶液中只加入0.03mol某钠的化合物,充分反应后,减压低温蒸发得到无水Na2CO3 8.48g,则加入的物质可以是________或_______。
53.由31g NaOH和NaHCO3的固体混合物,在密闭密器中加热到250℃,经充分反应后排出气体、冷却,称得剩余固体的质量为N g,试分析不同N值时,剩余固体的组成成份(已知NaHCO3的分解温度低于250℃).
高三化学计算题极难题查看答案及解析
I.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H
(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g) △H1
②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g) △H2
则△H___________________(用含△H1 、△H2的代数式表示)。
(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=____________________________。
(3)在某温度时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
①甲容器中CO的平衡转化率为_______________________。
②下列说法正确的是____________________(填编号)。
A.若容器压强恒定,反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
C.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
D.增加Fe2O3就能提高CO的转化率
II.纳米MgO可用尿素与氯化镁合成。某小组研究该反应在温度为378~398K时的反应时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下实验设计表:
编号 | 温度/K | 反应时间/h | 反应物物质的量配比 | 实验目的 |
① | 378 | 4 | 3∶1 | 实验②和④探究________ ______________________ 实验②和__________探究 反应时间对产率的影响。 |
② | 378 | 4 | 4∶1 | |
③ | 378 | 3 | _______ | |
④ | 398 | 4 | 4∶1 |
下图为温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请归纳出温度对纳米MgO制备的影响规律(写出一条):
___________________________________________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH <5,其目的是________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、
________、过滤、________、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是。该反应在溶液中能发生的理由是:________。
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取ng样品,加入过量________(填写试剂)、溶解、过滤、再加入过量________(填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体mg。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为________(用含m、n的代数式表示)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
近年来,以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克,极大地促进了甲醇化学的发展。
(1)与炭和水蒸气的反应相似,以天然气为原料也可以制得CO和H2,该反应的化学方程式为_________。
(2)合成甲醇的一种方法是以CO和H2为原料,其能量变化如图所示:
由图可知,合成甲醇的热化学方程式为________________________________________。
(3)以CO2为原料也可以合成甲醇,其反应原理为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时问变化如图所示:
则下列说法正确的是_________________(填字母);
A.3min时反应达到平衡
B.0~10min时用H2表示的反应速率为0.225mol·-1·min-1
C.CO2的平衡转化率为25%
D.该温度时化学平衡常数为(mol/L)-2
②在相同温度、相同容积的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反应物投入量(始态) | 1molCO2、3molH2 | 0.5molCO2、1.5molH2 | 1molCH3OH、1molH2O |
CH3OH的平衡浓度/mol•L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡时体系压强/Pa | p1 | p2 | p3 |
则下列各量的大小关系为c1___________c3,p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(4)近年来,甲醇燃料电池技术获得了新的突破,如图所示为甲醇燃料电池的装置示意图。电池工作时,分别从b、c充入CH3OH、O2,回答下列问题:
①从d处排出的物质是___________,溶液中的质子移向电极__________(填“M”或“N”);
②电极M上发生的电极反应式为__________________________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
研究氮及其化合物具有重要意义。请回答下列问题:
(1)脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g) +NO(g) +NO2(g)2N2(g) +3H2O(g) △H<0,反应的氧化剂是________________。
(2)巳知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) △H<0,现将一定量的混合气体通入一恒温密闭容器中反应,浓度随时间变化关系如图所示。则图中两条曲线X和Y,表示N2O4浓度变化的是____,b、c、d三点的化学反应速率大小关系是______;25min时,曲线发生图中变化,可采取的措施是_________。
(3)25℃时,将NH3溶于水得100 mL0.1 mol • L-1的氨水,测得pH=11,则该条件下,NH3 • H2O的电离平衡常数Kb=_______。
(4)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180kJ/mol;
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112kJ/mol;
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ/mol;
C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H=-393.5kJ/mol。
则反应4CO(g)+2NO2(g)=4CO2 (g)+ N2(g) △H=________。
(5)用电化学法可获得N2O5。如图装置中,阳极的电极反应式为:N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+,则该电解反应的化学方程式为________________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列有关上述反应的说法正确的是________。
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.保持容器体积不变,升高温度可提高CO的转化率
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是________。
②利用图中a点对应的数据,计算该反应在对应温度下的平衡常数K (写出计算过程)。
③在答题卡相应位置上画出:上述反应达到平衡后,减小体系压强至达到新的平衡过程中,正逆反应速率与时间的变化关系图并标注。
(3)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3。
(1)在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的离子方程式为____,该反应的平衡常数为____;(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3/L3)
(2)根据H3PO3的性质可推测Na2HPO3稀溶液的pH______7(填“>”“<”或“=”)。常温下,向10mL0.01mol/L H3PO3溶液中滴加10ml0.02mol/LNaOH溶液后,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_________;
(3)电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)
①阳极的电极反应式为____________________。
②产品室中反应的离子方程式为____________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 _____;
②由MgO可制成“镁——次氯酸盐”电池,其装置示意图如图1,该电池正极的电极反应式为_________;
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) △H=QkJ/mol
①该反应的平衡常数表达式为K=_______。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中发生上述反应,反应相同时间后测得甲醇的体积分数( CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述反应的Q_____0(填“>”“<”或“=”);
③在其中两个容器中,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、II对应的平衡常数大小关系为K1_________K11(填“>”“<”或“=”)。
(3)用H2或CO催化还原NO可以达到消除污染的目的。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ/mol
2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571.6kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式是________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
将高碘酸H5IO6加入MnSO4溶液中可使溶液呈紫红色,已知H5IO6在反应中发生如下过程:H5IO6→HIO3。完成下列填空:
(1)将该反应的氧化剂、还原剂及配平后的系数填入正确位置。
(2)在上图中标明电子转移的方向和数目。
(3)若向H5IO6溶液中加入足量的下列物质,能将碘元素还原成碘离子的是____(选填序号)。
a. 盐酸 b. 硫化氢 c. 溴化钠 d. 硫酸亚铁
(4)若向含1mol H5IO6 的溶液中加入过量的过氧化氢溶液,再加入淀粉溶液,溶液变蓝,同时有大量气体产生。请写出此反应的化学方程式:________________________________,此过程中至少可得到气体_________L(标准状态下)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
除去杂质后的水煤气主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料气。
(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2;③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H3;
上述反应△H3与△H1、△H2之间的关系为________。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:2CH4(g)+3O2(g)4CO(g)+4H2O(g) △H=-1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是________(填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是;
(3)请在答题卡中,画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(4)合成气合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160。
此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
①该时间段内平均反应速率v(H2)=________。
②比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)________v (逆)(填“>”、“<”或“=”)
(5)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析