NH3、N2H4在工业生产和国防建设中都有广泛应用。回答下列问题:
(1)①N2H4 (g) N2(g)+2H2(g) △H1
②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H2
③7N2H4(g) 8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g) △H3
△H3=___________(用含△H1和△H2的代数式表示)。
(2)纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。当反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。
该反应的△H________(填“>”或“<”)0,N2H4发生分解反应的化学方程式为___________。
(3)T℃时,向一体积为5L 的恒容密闭容器中充入总物质的量为2 mol的CO2和NH3,在一定条件下发生反应:2NH3(g)+CO2(g)====CO(NH2)2(s)+H2O(g)。混合气体中氨气的体积分数随反应时间的变化如图所示。
① 0~60s内,反应速率v(CO2)=________mol/(L·s)
② T℃时,该反应的化学平衡常数K=________。
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三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示,不溶于冷水,溶于叠氮酸、二硫化碳、苯等有机溶剂,在沸腾的NaOH稀溶液中会迅速水解。回答下列问题:
(1)Se是S的下一周期同主族元素,其核外电子排布式为____________;
(2)第一电离能:S_______ (填“>”“<”或“=”,下同)P;电负性:S________P。
(3)三硫化四磷分子中P原子采取________杂化,与PO3-互为等电子体的化合物分子的化学式为______。
(4)二硫化碳属于__________ (填“极性”或“非极性”)分子。
(5)用NA表示阿伏加德罗常数的数值,0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为_____。
(6)纯叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8 K,主要原因是_______。
(7)氢氧化钠具有NaCl型结构,其晶饱中Na+与OH-之间的距离为acm,晶胞中Na+的配位数为__________,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,NaOH的密度为___________g·cm-3。
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煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:
化学键 | H—H | C═O | C═S | H—S | C≡O |
E/kJ•mol-1 | 436 | 745 | 577 | 339 | 1072 |
H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____
(保留2位有效数字)。
(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25;H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。
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【化学―选修2:化学与技术】硫化锌是一种重要的化工原料,难溶于水,可由炼锌的废渣锌灰制取,其工艺流程如下图所示。
(1)为提高锌灰的浸取率,可采用的方法是_________(填序号)。
①研磨 ②多次浸取 ③升高温度 ④加压 ⑤搅拌
(2)步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是 ______(写化学式)。
(3)步骤Ⅲ中可得Cd单质,为避免引入新的杂质,试剂b应为__________。
(4)步骤Ⅳ还可以回收Na2SO4来制取Na2S。
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是 ___________,
②Na2S可由等物质的量的Na2S04和CH4在高温、催化剂条件下制取。化学反应方程式为__________;
③已知Na2SO4.10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如右图。从滤液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是____________。
(5)若步骤Ⅱ加入的ZnCO3为b mol,步骤Ⅲ所得Cd为d mol,最后得到VL、物质的量浓度为c mol/L的Na2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为___________。
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铁是最常见的金属材料。铁能形成[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(III)〕 和Fe(CO)x等多种配合物。
(1)基态Fe3+的核外电子排布式为_____,与NO3-互为等电子体的分子是__________。
(2)尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式依次为______。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。
(3)配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=______。Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20 .5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于_______(填晶体类型)。
(4)铁有δ、γ、a三种同素异形体,δ、γ、a三种晶胞中铁原子的配位数之比为_______。
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黄铜灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如下:
(1)写出酸浸时Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式:_________________。
(2)反应I中所加Zn不能过量的原因是________________。
(3)滤液II中含有的金属阳离子主要有_____________。
(4)写出反应II的离子方程式:______________。反应II应控制温度不能过高也不能过低的原因是___________________。
(5)已知Cu(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2·3H2O的溶解度随温度的变化如图所示。则由A点对应的溶液获取Cu(NO3)2·3H2O的方法是_______________。
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碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。
(1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H= ________________________________________________。
(2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H2,一定
条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H
测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如右图所示:
①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)= ________________________________________________________________________________________________ 。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 ________________________________________________________________(填编号)。
A.升高温度 B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂 D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3) CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:
弱电解质 | H2CO3 | NH3.H2O |
电离平衡常数( 25℃) | Ka1= 4.30 × 10一7 Ka2= 5.61× 10一11 | Kb = 1.77× 10一5 |
现有常温下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:NH4+水解的平衡常数Kh=Kw/Kb,
CO32-第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2。
①判断该溶液呈 ________________________________________(填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中CO32-
发生第一步水解的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________ 。
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是 。
A.c(NH4+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>(NH4+)
B.c(NH4+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+ c(CO32-)
C. c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L
D. c(NH4+)+ c(NH3.H2O)=2 c(CO32-)+ 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)
(4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特
殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是________________________________ (填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式:________________________________________________________________________ 。
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硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族),它们的化合物或单质
都有重要用途。回答下列问题:
(1)写出基态镓原子的电子排布式 ________________________________________________________________________________________________ 。
(2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),更
高温度下Al2Cl6则离解生成A1Cl3单分子。
①固体氯化铝的晶体类型是________________________________________________________________________________________________ ;
②写出Al2Cl6分子的结构式 ________________________________________________________________________________________ ;
③单分子A1Cl3的立体构型是________________________________________________________________________________ ,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是________________________________________________________________________ 。
(3)晶体硼的结构单元是正二十面体,每个单元中有12个硼原予(如图)
其中有两个原子为10 B,其余为11B,则该结构单元有________________ 种不同的结构
类型。
(4)金属铝属立方晶系,其晶胞边长为405 pm,密度是2.70g·cm-3,计算确
定其晶胞的类型(简单、体心或面心立方) ________________________________________________ ;晶胞中距离最近的铝原
子可看作是接触的,列式计算铝的原子半径r(A1)= ________________________________________________________________________________________________________________________ pm。
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有机物G(分子式为 C13H18O2)是一种香料,其合成路线如下图所示。其中A是一种相对分子质量为70的烃,核磁共振氢谱有四个峰且峰面积之比为6:2:1:1;B是一种芳香族含氧衍生物,相对分子质量在100-130之间,B中含氧元素的质量分数为13.1%,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
已知:
请回答下面的问题:
(1)化合物A的结构简式为____,按系统命名法命名的名称是____。
(2)化合物B的分子式为____,B在上图转化中发生反应所属的反应类型是____。
(3)写出D→E反应的化学方程式____。
(4)写出C与E生成G反应的化学方程式____。
(5)E的同分异构体有多种,写出符合下列条件的所有物质的结构简式____。
a.属于芳香族化合物且苯环上的一氯代物有两种;b.含有“”基团
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(14分)硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119
回答下列问题:
(1)锡原子的核电荷数为50,锡元素在周期表中的位置是 。
(2)操作Ⅰ是 。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因 。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH ② 。
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是 。
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是 。
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3 ;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g 锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml。锡粉中锡的质量分数是 。
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